Java函数式接口

函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口，除了这一个抽象方法外，它还可以有default方法和static方法。
下面这一个就是函数式接口的例子：

public interface A {
    void say(String str);
}

可以使用匿名内部类实现该接口：

A a = new A() {
    @Override
    public void say(String str) {
        System.out.println(str);
    }
};
a.say("hello");

也可以使用lambda实现该接口，可以看到lambda的写法更简洁：

A a = (String str)-> System.out.println(str);
// A a = System.out::println; //还可以简写成方法引用的形式
a.say("hello");

上面的示例是先声明一个函数式接口，然后再实现它，那有没有更简单的方式呢？答案是有的，java内置了一些通用的函数式接口（在java.util.function包下），常用的有Consumer、Function、Predicate、Supplier，比如上面的例子可以写成:

Consumer a = System.out.println(str);
a.accept("hello");

下面来一一介绍这几个内置的函数式接口：

Consumer代表接收一个参数、且没有返回值的操作，下面是Consumer接口的定义：

public interface Consumer {
    void accept(T t);
    
    default Consumer andThen(Consumer after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }
}

可以看到，Consumer接口有一个accept抽象方法需要我们实现。下面的示例就是接收一个String类型的参数，然后在控制台打印该字符串（无返回值）

Consumer a = (String str)-> System.out.println(str);
a.accept("hello");

那还有一个andThen默认函数是干啥用的呢？其实它是用来组合函数的，可以将两个函数组合成一个新函数使用，举个例子：

Consumer a = (String str)-> System.out.println(str.toLowerCase());
Consumer b = (String str)-> System.out.println(str.toUpperCase());
Consumer c = a.andThen(b); //先执行a，然后用同一个参数再执行b
c.accept("hello"); 

Function代表接收一个参数、且有返回值的操作，下面是Function接口的定义：

public interface Function {
    R apply(T t);
    default  Function compose(Function before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }
     default  Function andThen(Function after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }
    //...
}

Function接口有一个apply抽象方法需要我们实现。下面的示例就是接收一个String类型的参数，然后返回拼接后的字符串

Function a = (String str) -> "hello," + str;
String result = a.apply("world"); 
//result的值为"hello,world"

接口定义中的默认方法compose和andThen都是用来组合函数的，两者的区别就是组合的函数执行顺序不同，看个例子就懂了：

Function a = (String str) -> "hello," + str;
Function b = (String str) -> str.toUpperCase();
//组合函数c是先执行b，然后拿着b的返回值做为参数再执行a
Function c = a.compose(b); 
String result1 = c.apply("world"); //result1的值为"hello,WORLD"
//组合函数d是先执行a，然后拿着a的返回值做为参数再执行b
Function d = a.andThen(b);
String result2 = d.apply("world"); //result2的值为"HELLO,WORLD"

Predicate代表接收一个参数、且返回一个boolean值的操作，下面是Predicate接口的定义：

public interface Predicate {
    boolean test(T t);
    default Predicate and(Predicate other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }
    default Predicate or(Predicate other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }
    //...
}

Predicate接口有一个test抽象方法需要我们实现。下面是判断一个数是否小于3的例子：

Predicate lessThanThree =  (Integer x)->x<3;
lessThanThree.test(5); //false

接口定义中的默认方法and和or都是用来组合函数的，分别表示逻辑与、逻辑或，看个例子：

Predicate lessThanThree =  (Integer x)->x<3;
Predicate lessThanTen =  (Integer x)->x<10;
Predicate andPredicate = lessThanThree.and(lessThanTen);
andPredicate.test(5); //false
Predicate orPredicate = lessThanThree.or(lessThanTen);
orPredicate.test(5); //true

Supplier代表无参、且有返回值的操作，下面是Supplier接口的定义：

public interface Supplier {
    T get();
}

Supplier接口有一个get抽象方法需要我们实现。下面是每次调用生成一个随机数的例子：

Supplier randomNum = ()-> (int) (Math.random() * 100);
randomNum.get(); //随机一个大于等于0且小于100的数