JUC并发编程学习（十二）-四大函数式接口_四大函数式接口使用场景

函数式接口

有且只有一个抽象方法的接口。

函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而java中的函数式编程体现就是Lambda,所以函数式接口 就是可以适用于Lambda使用的接口。只要确保接口中有且只有一个抽象方法，而java中的Lambda才能顺利进行推导。

格式
只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可：

修饰符 interface 接口名称{
        public abstract 返回值类型  方法名称（可选参数信息）；
        //其他非抽象方法内容
}
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由于接口当中抽象方法 public abstract是可以被省略的，所以定义一个函数式接口很简单：

public interface MyFunctionInterface{
    void myMethod();
}
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@FunctionalInterface注解

与 @Override 注解的作用类似，Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解： @FunctionalInterface 。该注解可用于一个接口的定义上：

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionInterface{
    void myMethod();
}
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一旦使用该注解来定义接口，编译器将会被强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注意的是，即使不使用此注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式 接口，使用起来都一样。

自定义函数式接口

对于刚刚定义好的 MyFunctionalInterface 函数式接口，典型使用场景就是作为方法的参数：

package com.demo.java.study7;
/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 13:48
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test {


    // 使用自定义的函数式接口作为方法参数
    public static void doSomeThing(MyFunctionInterface my){
        my.myMethod();// 调用自定义的函数式接口方法
    }


    public static void main(String[] args) {
        //调用函数式接口的方法
        doSomeThing(()->{
            System.out.println("Lambda执行了");
        });
    }
}
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执行结果

四大函数式接口

JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景，它们主要在 java.util.function 包中被提供。

下面是最简单的几个接口及使用示例。

Supplier接口

java.util.function.Supplier 接口仅包含一个无参的方法： T get() 。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。

import java.util.function.Supplier;


/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 14:51
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test5 {

    private static String getString(Supplier<String> supplier){
        return supplier.get();
    }

    public static void main(String[] args) {

        String msgA="hello";
        String msgB="world";
        String msgC="java";
        System.out.println(getString(()->msgA+msgB+msgC));
    }

}
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练习：求数组元素最大值
使用 Supplier 接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用java.lang.Integer 类。

import java.util.function.Supplier;
/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 14:55
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test6 {


    /**
     * @Param [supplier]
     * @return java.lang.Integer
     * @Author youjp
     * @Description //TODO 获取最大数
     * @throw
     **/
    private static Integer getMax(Supplier<Integer> supplier) {
        return supplier.get();
    }


    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {2, 3, 44, 55, 8};


        int maxNum = getMax(() -> {
            int max = 0;
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                if (arr[i] >= max) {
                    max = arr[i];
                }
            }
            return max;
        });
        System.out.println(maxNum);
    }
}
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Consumer接口

java.util.function.Consumer 接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。
抽象方法：accept
Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如：

import java.util.function.Consumer;
/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 15:22
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test7 {
    private static void consumeString(Consumer<String> function){
            function.accept("hello");
    }
    public static void main(String[] args) {
        consumeString(s -> System.out.println(s));
    }
}
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执行结果

默认方法：andThen
如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer 类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，然后再做一个操作，实现组合。而这个方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。下面是JDK的源代码：

default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
    Objects.requireNonNull(after);
    return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
}
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备注： java.util.Objects 的 requireNonNull 静态方法将会在参数为null时主动抛出
NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。

要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组合的情况：

package com.demo.java.study7;
import java.util.function.Consumer;
/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 15:22
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test7 {
    private static void consumeString(Consumer<String> one,Consumer<String> two){
        one.andThen(two).accept("Hello");
    }


    public static void main(String[] args) {
			//先转大写字母，再转小写字母
        consumeString(
                s -> System.out.println(s.toUpperCase()),
                s-> System.out.println(s.toLowerCase()));
    }
}
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运行结果将会首先打印完全大写的HELLO，然后打印完全小写的hello。当然，通过链式写法可以实现更多步骤的组合。

练习：格式化打印信息

下面的字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“ 姓名：XX。性别：XX。 ”的格式将信息打印出来。要求将打印姓名的动作作为第一个 Consumer 接口的Lambda实例，将打印性别的动作作为第二个 Consumer 接口的Lambda实例，将两个 Consumer 接口按照顺序“拼接”到一起。

public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
}
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解答

import java.util.function.Consumer;
/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 15:53
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test8 {

    private static void consumeString(Consumer<String> one,Consumer<String> two,String[] array){
        for(String info:array){
            one.andThen(two).accept(info);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
        consumeString(
                s-> System.out.print("姓名："+s.split(",")[0]),
                s -> System.out.println(" 性别："+s.split(",")[1]+"。"),array);
    }
}
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输出：

Predicate接口

有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用
java.util.function.Predicate 接口。
抽象方法：test
Predicate 接口中包含一个抽象方法： boolean test(T t) 。用于条件判断的场景：

import java.util.function.Predicate;
public class Demo15PredicateTest {
    private static void method(Predicate<String> predicate) {
    boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");
    System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);
    }

    public static void main(String[] args) {
    method(s ‐> s.length() > 5);
    }
}
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条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。
默认方法：and

既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个 Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时，可以使用default方法 and 。其JDK源码为：

default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
    Objects.requireNonNull(other);
    return (t) ‐> test(t) && other.test(t);
}
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如果要判断一个字符串既要包含大写“H”，又要包含大写“W”，那么：

import java.util.function.Predicate;
    public class Demo16PredicateAnd {
        private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
        boolean isValid = one.and(two).test("Helloworld");
        System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);
    }

    public static void main(String[] args) {
    method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
    }
}
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默认方法：or

与 and 的“与”类似，默认方法 or 实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为：

default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
    Objects.requireNonNull(other);
    return (t) ‐> test(t) || other.test(t);
}
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如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”，那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可，其他都不变:

import java.util.function.Predicate;
public class Demo16PredicateAnd {
    private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
        boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld");
        System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);
    }

    public static void main(String[] args) {
        method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
    }
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默认方法：negate
与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。默认方法 negate 的JDK源代码为：

default Predicate<T> negate() {
return (t) ‐> !test(t);
}
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从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在 test 方法调用之前调用 negate 方法，正如 and 和 or 方法一样：

import java.util.function.Predicate;
public class Demo17PredicateNegate {
    private static void method(Predicate<String> predicate) {
        boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld");
        System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);
    }

    public static void main(String[] args) {
        method(s ‐> s.length() < 5);
    }
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练习：集合信息筛选 ** 比较常用
数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，请通过 Predicate 接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList 中，需要同时满足两个条件：

1. 必须为女生；
2. 姓名为4个字。

public class DemoPredicate {
    public static void main(String[] args) {
        String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };
    }
}
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解答

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;


/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 19:47
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test9 {

    public static void main(String[] args) {
        String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };

       List<String> list= filter(s -> "女".equals(s.split(",")[1]),
                s -> s.split(",")[0].length()==4
                ,array);
        System.out.println(list);
    }

    private static List<String> filter(Predicate<String> one,Predicate<String> two,String[] array){
        List<String> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<array.length;i++){
            if(one.and(two).test(array[i])){
                list.add(array[i]);
            }
        }
        return  list;
    }
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执行结果：

Function接口

java.util.function.Function<T,R> 接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件，后者称为后置条件。

抽象方法：apply
Function 接口中最主要的抽象方法为： R apply(T t) ，根据类型T的参数获取类型R的结果。
使用的场景例如：将 String 类型转换为 Integer 类型。

import java.util.function.Function;
/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 20:17
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test10 {


    private static void method(Function<String,Integer> function){
        int num=function.apply("10");
        System.out.println(num+5);
    }


    public static void main(String[] args) {
        method(s -> Integer.parseInt(s));
    }
}
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输出结果为15。

默认方法：andThen
Function 接口中有一个默认的 andThen 方法，用来进行组合操作。JDK源代码如：

default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
    Objects.requireNonNull(after);
    return (T t) -> after.apply(apply(t));
}
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该方法同样用于“先做什么，再做什么”的场景，和 Consumer 中的 andThen 差不多：

import java.util.function.Function;
/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 20:17
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test10 {


    private static void method(Function<String,Integer> one,Function<Integer,Integer> two){
        int num=one.andThen(two).apply("10");   //10*10=100
        System.out.println(num+5);  //100+5=105
    }


    public static void main(String[] args) {
      method(s -> Integer.parseInt(s), s->s*=10);   //先转换为数字，再乘以10
    }
}
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第一个操作是将字符串解析成为int数字，第二个操作是乘以10。两个操作通过 andThen 按照前后顺序组合到了一起。
请注意，Function的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同。

练习：自定义函数模型拼接
请使用 Function 进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：
String str = “赵丽颖,20”;

1. 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
2. 将上一步的字符串转换成为int类型的数字；
3. 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。

import java.util.function.Function;


/**
* @ClassName:
* @PackageName: com.demo.java.study7
* @author: youjp
* @create: 2020-02-15 20:17
* @description:
* @Version: 1.0
*/
public class Test10 {


    private static void method(Function<String,String> one,Function<String,Integer> two,Function<Integer,Integer> three,String s){
        int num=one.andThen(two).andThen(three).apply(s);
        System.out.println(num);
    }


    public static void main(String[] args) {
        String str = "赵丽颖,20";


        //1. 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
        // 2. 将上一步的字符串转换成为int类型的数字；
        // 3. 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。
        method(s -> s.split(",")[1] ,
                s -> Integer.parseInt(s),
                s->s+=100,
                str
          );
    }
}
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