一、Function 接口概述

Java8 在 java.util.function 包中新增了一些函数式接口，其中一个是 Function 接口。Function 接口代表一个参数输入一个结果的函数。它接收一个泛型 T 的参数，同时返回一个泛型 R 的结果。其中通过 apply() 方法去执行函数式操作，通过 compose()、andThen() 等方法可以使得多个 Function 组合成一个更复杂的运算。

public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
    default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }
    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }
    static <T> Function<T, T> identity() {
        return t -> t;
    }
}

二、Function 使用示例

1. Function 的基本使用

实现 Function 接口，重写 apply() 方法，并在方法中完成具体的功能，如下所示：

Function<String, Integer> strLength = str -> str.length(); // 定义一个Function对象
int length = strLength.apply("Hello World!"); // 将Hello World字符串作为参数，执行strLength的apply()方法
System.out.println("字符串长度为：" + length); // 输出结果：字符串长度为：12

2. Function 的组合运算

除了单独使用 Function，我们还可以通过 compose()、andThen() 等方法将不同的 Function 组合成一个更复杂的运算，如下所示：

Function<String, String> replaceA = str -> str.replace("a", "A"); // 将所有的小写a替换为大写A的Function
Function<String, String> replaceB = str -> str.replace("b", "B"); // 将所有的小写b替换为大写B的Function
Function<String, String> replaceAAndB = replaceA.compose(replaceB); // 将replaceA和replaceB组合
String result = replaceAAndB.apply("abcdbae"); // 执行组合后的Function
System.out.println("字符串替换后为：" + result); // 输出结果：字符串替换后为: ABCDBAE

3. Function 的链式组合

在 Function 的链式组合中，使用 andThen() 来将不同的 Function 加入到链中，执行顺序是从左到右，如下所示：

Function<Double, Double> addOne = d -> d + 1; // 加一操作
Function<Double, Double> multiplyByTwo = d -> d * 2; // 乘二操作
Function<Double, Double> chain = addOne.andThen(multiplyByTwo); // 加一乘二链式操作
Double result = chain.apply(1.0); // 将1.0作为初始值，执行链中的操作
System.out.println("链式操作后的结果是：" + result); // 输出结果：链式操作后的结果是：4.0

三、Function 中其他方法的使用

1. and(), or() 方法

除了 compose()、andThen() 方法，Function 还具有 and()、or() 方法，分别代表函数式的逻辑与和逻辑或操作。

Function<Integer, Boolean> isEven = n -> n % 2 == 0; // 判断是否是偶数
Function<Integer, Boolean> isPositive = n -> n > 0; // 判断是否是正数
Function<Integer, Boolean> condition = isEven.and(isPositive); // 同时满足以上两个条件
boolean result = condition.apply(10); // 10为偶数且为正数，返回true
Function<Integer, Boolean> condition2 = isEven.or(isPositive); // 同时满足以上两个条件之一
boolean result2 = condition2.apply(-1); // -1为负数，返回false
System.out.println("条件 and 的结果为：" + result); // 输出结果：条件 and 的结果为：true
System.out.println("条件 or 的结果为：" + result2); // 输出结果：条件 or 的结果为：true

2. identity() 方法

identity() 方法是 Function 接口中自带的一个静态方法，它返回一个与参数相等的 Function 对象。通过这个方法也能够更方便地将一个 Function 作为参数来传递或返回。

Function<String, String> function = Function.identity();
String result = function.apply("Hello World!");
System.out.println(result); // 输出结果：Hello World!

四、总结

本文针对 Java8 中 Function 接口进行了全面的解析，包括其概述、使用示例以及相关方法的介绍和使用。Function 接口是 Java8 中函数式编程的基础，掌握 Function 接口的使用将会在函数式编程中带来很大的便利，也将帮助程序员更好地理解函数式编程的思想。

Java8 Function