JDK8函数式接口@FunctionalInterface的使用详解

我们常用的一些接口Callable、Runnable、Comparator等在JDK8中都添加了@FunctionalInterface注解。

通过JDK8源码javadoc，可以知道这个注解有以下特点：

1、该注解只能标记在”有且仅有一个抽象方法”的接口上。

2、JDK8接口中的静态方法和默认方法，都不算是抽象方法。

3、接口默认继承Java.lang.Object，所以如果接口显示声明覆盖了Object中方法，那么也不算抽象方法。

4、该注解不是必须的，如果一个接口符合”函数式接口”定义，那么加不加该注解都没有影响。加上该注解能够更好地让编译器进行检查。如果编写的不是函数式接口，但是加上了@FunctionInterface，那么编译器会报错。

@FunctionalInterface标记在接口上，“函数式接口”是指仅仅只包含一个抽象方法的接口。

如果一个接口中包含不止一个抽象方法，那么不能使用@FunctionalInterface，编译会报错。

比如下面这个接口就是一个正确的函数式接口：

// 正确的函数式接口  
@FunctionalInterface  
public interface TestInterface {  


    // 抽象方法  
    public void sub();  

    // java.lang.Object中的方法不是抽象方法  
    public boolean equals(Object var1);  

    // default不是抽象方法  
    public default void defaultMethod(){  

    }  

    // static不是抽象方法  
    public static void staticMethod(){  

    }  
}

java8中常用的函数式接口：

常用的函数式接口主要有四种类型，是通过其输入和输出的参数来进行区分的。定义了编码过程中主要的使用场景。

public class FunctionalInterfaceTest {
 
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 先看看如何创建它们
		 */
		Function<String,String> function1 = item -> item +"返回值";
		
		Consumer<String> function2 = iterm -> {System.out.println(iterm);};//lambda语句，使用大括号，没有return关键字，表示没有返回值
		
		Predicate<String> function3 = iterm -> "".equals(iterm);
		
		Supplier<String> function4 = () -> new String("");
		
		/**
		 * 再看看怎么使用
		 * demo释义：
		 * 1、创建一个String类型的集合
		 * 2、将集合中的所有元素的末尾追加字符串'1'
		 * 3、选出长度大于2的字符串
		 * 4、遍历输出所有元素
		 */
		List<String> list = Arrays.asList("zhangsan","lisi","wangwu","xiaoming","zhaoliu");
		
		list.stream()
			.map(value -> value + "1") //传入的是一个Function函数式接口
			.filter(value -> value.length() > 2) //传入的是一个Predicate函数式接口
			.forEach(value -> System.out.println(value)); //传入的是一个Consumer函数式接口
	}
	
}

因此对于多个参数的操作也是如此。Java8中对于接收两个参数的场景提供了相关的函数式接口。如下：

public class FunctionalInterfaceTest {
 
	public static void main(String[] args) {
		
		 /**
		  * Bi类型的接口创建
		  */
		 BiFunction<String, String, Integer> biFunction = (str1,str2) -> str1.length()+str2.length();
		 
		 BiConsumer<String, String> biConsumer = (str1,str2) -> System.out.println(str1+str2);
		 
		 BiPredicate<String, String> biPredicate = (str1,str2) -> str1.length() > str2.length();
		 
		 
		 /**
		  * Bi类型的接口使用
		  */
		 int length = getLength("hello", "world", (str1,str2) -> str1.length() + str2.length()); //输出10
		 boolean boolean1 = getBoolean("hello", "world", (str1,str2) -> str1.length() > str2.length()); //输出false
		 
		 System.out.println(length);
		 System.out.println(boolean1);
		 
		 noResult("hello", "world", (str1,str2) -> System.out.println(str1+" "+str2)); //没有输出
 
		 
	}
	
	public  static int getLength(String str1,String str2,BiFunction<String, String, Integer> function){
		return function.apply(str1, str2);
	}
	
	public static void noResult(String str1,String str2,BiConsumer<String, String> biConcumer){
		biConcumer.accept(str1, str2);
	}
	
	public static boolean getBoolean(String str1,String str2,BiPredicate<String, String> biPredicate){
		return biPredicate.test(str1, str2);
	}
}

关于多个参数值的使用，无论实在Function接口中，还是在BI类型的接口都提供了类似的操作。（注:java8中，接口的方法是可以有实现的，但需要default关键字修饰，这是其他版本的jdk没有的特性）

Function接口的andThen方法和compose方法

源码：

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));
}

说明:

Compose方法：方法接收一个Function类型的参数，返回一个值。这也是一个标准的Function类型的定义。在compose方法内部也有一个apply方法。在执行compose方法中的apply方法之前，它先执行了before接口的apply方法，也是compose方法的输入参数。然后将before方法执行的返回值作为compose中apply方法的输入参数。实际上是形成了一种链式组合。

andThen方法：该方法与compose方法很类似。不同之处在于，andThen是先执行自身的apply方法，将apply的返回值作为after接口的输入值。相对于compose方法，只是方向的不同

public class FunctionalInterfaceTest {
 
	public static void main(String[] args) {
		
		 String str1 = getLength1("hello", value -> "hello的长度："+value, value -> value.length()); //输出:hello的长度：5
		 System.out.println(str1);
		 
		 Integer result = getLength2("hello", value -> value, value -> value.length()); //输出：5
		 System.out.println(result);
		 
	}
	
	public  static String getLength1(String str1,Function<Integer, String> function1,Function<String,Integer> function2){
		/**
		 * 这里一定要注意，function1和function2的参数类型。
		 * function2的输出类型与function1的输入类型一定要一致，
		 * 否则编译不会通过
		 */
		return function1.compose(function2).apply(str1);
	}
				
	public  static Integer getLength2(String str1,Function<String, String> function1,Function<String,Integer> function2){
		/**
		 * 这里一定要注意，function1和function2的参数类型。
		 * function1的输出类型与function2的输入类型一定要一致，(方向相反)
		 * 否则编译不会通过
		 */
		return function1.andThen(function2).apply(str1);
	}
}

什么是函数式接口（Functional Interface）

其实之前在讲Lambda表达式的时候提到过，所谓的函数式接口，当然首先是一个接口，然后就是在这个接口里面只能有一个抽象方法。

这种类型的接口也称为SAM接口，即Single Abstract Method interfaces。

函数式接口用途

它们主要用在Lambda表达式和方法引用（实际上也可认为是Lambda表达式）上。

如定义了一个函数式接口如下：

    @FunctionalInterface
    interface GreetingService 
    {
        void sayMessage(String message);
    }

那么就可以使用Lambda表达式来表示该接口的一个实现(注：JAVA 8 之前一般是用匿名类实现的)：

GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);

关于@FunctionalInterface注解

Java 8为函数式接口引入了一个新注解@FunctionalInterface，主要用于编译级错误检查，加上该注解，当你写的接口不符合函数式接口定义的时候，编译器会报错。

正确例子，没有报错：

    @FunctionalInterface
    interface GreetingService
    {
        void sayMessage(String message);
    }

错误例子，接口中包含了两个抽象方法，违反了函数式接口的定义，Eclipse报错提示其不是函数式接口。

提醒：加不加@FunctionalInterface对于接口是不是函数式接口没有影响，该注解知识提醒编译器去检查该接口是否仅包含一个抽象方法

函数式接口里允许定义默认方法

函数式接口里是可以包含默认方法，因为默认方法不是抽象方法，其有一个默认实现，所以是符合函数式接口的定义的；

如下代码不会报错：

   @FunctionalInterface
    interface GreetingService
    {
        void sayMessage(String message);

        default void doSomeMoreWork1()
        {
            // Method body
        }

        default void doSomeMoreWork2()
        {
            // Method body
        }
    }

函数式接口里允许定义静态方法

函数式接口里是可以包含静态方法，因为静态方法不能是抽象方法，是一个已经实现了的方法，所以是符合函数式接口的定义的；

如下代码不会报错：

   @FunctionalInterface
    interface GreetingService 
    {
        void sayMessage(String message);
        static void printHello(){
            System.out.println("Hello");
        }
    }

函数式接口里允许定义java.lang.Object里的public方法

函数式接口里是可以包含Object里的public方法，这些方法对于函数式接口来说，不被当成是抽象方法（虽然它们是抽象方法）；因为任何一个函数式接口的实现，默认都继承了Object类，包含了来自java.lang.Object里对这些抽象方法的实现；

如下代码不会报错：

 @FunctionalInterface
    interface GreetingService  
    {
        void sayMessage(String message);
        
        @Override
        boolean equals(Object obj);
    }