概念

函数式接口在Java中是指：有且仅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。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。

备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，Java中的Lambda可以被当做是匿名内部类的“语法糖”，但是二者在原理上是不同的。

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
}

　　由于接口当中抽象方法的public abstract是可以省略的，所以定义一个函数式接口很简单：

public interface MyFunctionalInterface { void myMethod();
}

@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 MyFunctionalInterface {void myMethod();
}

一旦使用该注解来定义接口，编译器将会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，即使不使用该注解，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。

问题：为什么要使用该接口来验证一个接口是否是函数式接口呢？

如果一个接口是函数式接口，可以使用Lambda来简化代码的开发。

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：

public class Demo09FunctionalInterface {    // 使用自定义的函数式接口作为方法参数private static void doSomething(MyFunctionalInterface inter) {inter.myMethod(); // 调用自定义的函数式接口方法}public static void main(String[] args) {// 调用使用函数式接口的方法doSomething(() -> System.out.println("Lambda执行啦！"));}
}

自定义函数式接口（无参无返回）

请定义一个函数式接口Eatable，内含抽象eat方法，没有参数或返回值。使用该接口作为方法的参数，并进而通过Lambda来使用它。

函数式接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface Eatable {void eat();
}

　　应用场景代码：

/*请定义一个函数式接口Eatable，内含抽象eat方法，没有参数或返回值。使用该接口作为方法的参数，并进而通过Lambda来使用它。*/
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {//调用show方法show(new Eatable() {@Overridepublic void eat() {System.out.println("吃饭了。。。。");}});System.out.println("---------------------------");show(()->System.out.println("吃饭了。。。。"));}/*Eatable e = new Eatable() {@Overridepublic void eat() {System.out.println("吃饭了。。。。");}}----------------------------------------------Eatable e = ()->System.out.println("吃饭了。。。。")*/public static void show(Eatable e){e.eat();}
}

自定义函数式接口（有参有返回）

请定义一个函数式接口Sumable，内含抽象sum方法，可以将两个int数字相加返回int结果。使用该接口作为方法的参数，并进而通过Lambda来使用它。

函数式接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface Sumable {  int sum(int a, int b);
}

　　应用场景代码：

/*
请定义一个函数式接口Sumable，内含抽象sum方法，
可以将两个int数字相加返回int结果。使用该接口作为方法的参数，并进而通过Lambda来使用它。
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
//调用方法求两个数的和值
sumInt(3, 4, new Sumable() {
@Override
public int sum(int i, int j) {
return i+j;
}
});
System.out.println("-----------------------");
sumInt(3,4,(int i,int j)->i+j);//这里完成sum方法体的内容
}
//定义方法求两个数的和值
/*
int x=3 int y=4
Sumable lambda = new Sumable() {
@Override
public int sum(int i, int j) {
return i+j;
}
}int x=3 int y=4
Sumable lambda = (int i,int j)->i+j
*/
public static void sumInt(int x,int y,Sumable lambda)
{
int sum = lambda.sum(x, y);
System.out.println("sum = " + sum);
}
}

方法引用

在使用Lambda表达式的时候，我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案：拿什么参数做什么操作。那么考虑一种情况：如果我们在Lambda中所指定的操作方案，已经有地方存在相同方案，那是否还有必要再写重复逻辑？

冗余的Lambda场景

来看一个简单的函数式接口以应用Lambda表达式：

@FunctionalInterface
public interface Printable {//打印字符串strvoid print(String str);
}

在Printable接口当中唯一的抽象方法print接收一个字符串参数，目的就是为了打印显示它。那么通过Lambda来使用它的代码很简单：

public class Demo02 {public static void main(String[] args) {//调用自定义方法printString(new Printable() {@Overridepublic void print(String s) {System.out.println("s = " + s);}});System.out.println("==============================");printString(s -> System.out.println("s = " + s));}//自定义方法 Printable接口作为参数/*Printable pt = new Printable() {@Overridepublic void print(String s) {System.out.println("s = " + s);}}*/public static void printString(Printable pt){//传递参数pt.print("Hello 上海");}
}

　　其中在printString方法中只管调用Printable接口的print方法，而并不管print方法的具体实现逻辑会将字符串打印到什么地方去。而main方法通过Lambda表达式指定了函数式接口Printable的具体操作方案为：拿到String（类型可推导，所以可省略）数据后，在控制台中输出它。

问题分析

这段代码的问题在于，对字符串进行控制台打印输出的操作方案，明明已经有了现成的实现，那就是System.out对象中的println(String)方法。既然Lambda希望做的事情就是调用println(String)方法，那何必自己手动调用呢？

用方法引用改进代码

能否省去Lambda的语法格式（尽管它已经相当简洁）呢？只要“引用”过去就好了：

public class Demo02PrintRef {private static void printString(Printable data) {data.print("Hello, World!");}public static void main(String[] args) {printString(System.out::println);   //这种写法被称为方法引用}
}

　　请注意其中的双冒号::写法，这种写法被称为“方法引用”，而双冒号是一种新的语法。

方法引用符

双冒号::为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经存在于某个方法的实现中，那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者。

语义分析

例如上例中，System.out对象中有一个重载的println(String)方法恰好就是我们所需要的。那么对于printString方法的函数式接口参数，对比下面两种写法，完全等效：

Lambda表达式写法：s -> System.out.println(s);
方法引用写法：System.out::println

第一种语义是指：拿到参数之后经Lambda之手，继而传递给System.out.println方法去处理。

第二种等效写法的语义是指：直接让System.out中的println方法来取代Lambda。两种写法的执行效果完全一样，而第二种方法引用的写法复用了已有方案，更加简洁。

推导与省略

如果使用Lambda，那么根据“可推导就是可省略”的原则，无需指定参数类型，也无需指定的重载形式——它们都将被自动推导。而如果使用方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导。

函数式接口是Lambda的基础，而方法引用是Lambda的孪生兄弟。就是只要可以使用Lambda的地方都可以使用方法引用，没有使用Lambda表达式就不能使用方法引用。

下面这段代码将会调用println方法的不同重载形式，将函数式接口改为int类型的参数：

@FunctionalInterface
public interface PrintableInteger {void print(int str);
}

　　由于上下文变了之后可以自动推导出唯一对应的匹配重载，所以方法引用没有任何变化：

public class Demo03PrintOverload {private static void printInteger(PrintableInteger data) {data.print(1024);}public static void main(String[] args) {printInteger(System.out::println);}
}

　　这次方法引用将会自动匹配到println(int)的重载形式。

通过对象名引用成员方法

这是最常见的一种用法，与上例相同。如果一个类中已经存在了一个成员方法：

在MethodRefObject类的方法printUpperCase中负责将参数str转换为大写。

public class MethodRefObject {public void printUpperCase(String str) {System.out.println(str.toUpperCase());}
}

　　函数式接口仍然定义为：

@FunctionalInterface
public interface Printable {void print(String str);
}

那么当需要使用这个printUpperCase成员方法来替代Printable接口的Lambda的时候，已经具有了MethodRefObject类的对象实例，则可以通过对象名引用成员方法，代码为：

注意：

Lambda表达式格式：(参数) -> {对象.方法名(参数)}

方法引用格式：对象::方法名

/*Lambda表达式格式：(参数) -> {对象.方法名(参数)}方法引用格式：    对象::方法名
*/
public class MethodRefTest {public static void main(String[] args) {//创建对象MethodRefObject methodRefObject = new MethodRefObject();System.out.println("--------------匿名内部类形式---------------");//调用自定义方法将指定的字符串变为大写show("suoge", new Printable() {@Overridepublic void print(String str) {//使用methodRefObject对象调用方法methodRefObject.printUpperCase(str);}});System.out.println("--------------Lambda表达式形式---------------");//调用自定义方法将指定的字符串变为大写/*show("suoge",(String s2) -> {//使用methodRefObject对象调用方法methodRefObject.printUpperCase(s2);});*///Lambda省略和推到形式show("suoge", s2 -> methodRefObject.printUpperCase(s2));System.out.println("--------------方法引用形式---------------");//调用自定义方法将指定的字符串变为大写/*Lambda表达式格式：(参数) -> {对象.方法名(参数)}方法引用格式：    对象::方法名*/show("suoge", methodRefObject::printUpperCase);}//自定义方法public static void show(String s, Printable pt) {//调用Printable接口中的方法将s变为大写pt.print(s);}
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

Lambda表达式：s2 -> methodRefObject.printUpperCase(s2)
方法引用：methodRefObject::printUpperCase

使用方法引用前提：使用对象引用成员方法，要求必须有该对象。

对象名引用成员方法

假设有一个助理类Assistant，其中含有成员方法dealFile如下：

public class Assistant {  public void dealFile(String file) {System.out.println("帮忙处理文件：" + file);}
}

　　请自定义一个函数式接口WorkHelper，其中的抽象方法help的预期行为与dealFile方法一致，并定义一个方法使用该函数式接口作为参数。通过方法引用的形式，将助理对象中的help方法作为Lambda的实现。

函数式接口可以定义为：

@FunctionalInterface
public interface WorkHelper { void help(String file);
}

　　通过对象名引用成员方法的使用场景代码为：

public class DemoAssistant {
private static void work(WorkHelper helper) {
helper.help("机密文件");
}

public static void main(String[] args) {
Assistant assistant = new Assistant();
work(assistant::dealFile);
}
}

通过类名称引用静态方法

由于在java.lang.Math类中已经存在了静态方法abs，所以当我们需要通过Lambda来调用该方法时，有两种写法。首先是函数式接口：

@FunctionalInterface
public interface Calcable {int calc(int num);
}

　　第一种写法是使用Lambda表达式：

public class Demo05Lambda {private static void method(int num, Calcable lambda) {int x = lambda.calc(num);System.out.println(x);}public static void main(String[] args) {method(-10, n -> Math.abs(n));}
}

　　但是使用方法引用的更好写法是：

public class Demo06MethodRef {private static void method(int num, Calcable lambda) {int x = lambda.calc(num);System.out.println(x);}public static void main(String[] args) {method(-10, Math::abs);}
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

Lambda表达式：`n -> Math.abs(n)`
方法引用：Math::abs

类名称引用静态方法

假设有一个StringUtils字符串工具类，其中含有静态方法isBlank如下：

public class StringUtils {//定义一个成员方法判断是否为空public static boolean isBlank(String s){//"".equals(s.trim()去掉两端空格之后判断是否是空字符串return s == null || "".equals(s.trim());}
}

　　请自定义一个函数式接口StringChecker，其中的抽象方法checkBlank的预期行为与isBlank一致，并定义一个方法使用该函数式接口作为参数。通过方法引用的形式，将StringUtils工具类中的isBlank方法作为Lambda的实现。

函数式接口的定义可以为：

@FunctionalInterface
public interface StringChecker {boolean checkString(String str);
}

　　应用场景代码为：

public class Demo {public static void main(String[] args) {//调用自定义方法/*methodCheck(" haha ",(s1)->{return StringUtils.isBlank(s1);});*///推到省略格式
//        methodCheck("  ",s1->StringUtils.isBlank(s1));//方法引用格式methodCheck("  ",StringUtils::isBlank);}//定义自定义方法public static void methodCheck(String s,StringChecker stringChecker){boolean boo = stringChecker.checkString(s);System.out.println("boo = " + boo);}
}

通过super引用成员方法

如果存在继承关系，当Lambda中需要出现super调用时，也可以使用方法引用进行替代。首先是函数式接口：

@FunctionalInterface
public interface Greetable {void greet();
}

　　然后是父类Fu的内容：

public class Fu {public void say() {System.out.println("Fu 。。。Hello!");}
}

　　最后是子类Zi的内容，其中使用了Lambda的写法：

public class Zi extends Fu {@Overridepublic void say() {method(() -> super.say());}private void method(Greetable lambda) {lambda.greet();System.out.println("I'm a zi!");}
}

　　但是如果使用方法引用来调用父类中的say方法会更好，例如另一个子类Zi2：

public class Zi2 extends Fu {@Overridepublic void say() {method(super::say);}private void method(Greetable lambda) {lambda.greet();System.out.println("I'm a zi2!");}
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

Lambda表达式：() -> super.say()
方法引用：`super::say`

通过this引用成员方法

this代表当前对象，如果需要引用的方法就是当前类中的成员方法，那么可以使用“this::成员方法”的格式来使用方法引用。首先是简单的函数式接口：

@FunctionalInterface
public interface Richable {void buy();
}

　　下面是一个丈夫Husband类：

public class Husband {public void beHappy(){marry(()-> System.out.println("买套房子")); }private void marry(Richable richable) {richable.buy();}
}

　　开心方法beHappy调用了结婚方法marry，后者的参数为函数式接口Richable，所以需要一个Lambda表达式。但是如果这个Lambda表达式的内容已经在本类当中存在了，则可以对Husband丈夫类进行修改：

public class Husband_1 {private void buyHouse(){System.out.println("买套房子");}public void beHappy(){marry(()->this.buyHouse());}private void marry(Richable richable) {richable.buy();}
}

　　如果希望取消掉Lambda表达式，用方法引用进行替换，则更好的写法为：

public class Husband_1 {private void buyHouse(){System.out.println("买套房子");}public void beHappy(){marry(this::buyHouse);}private void marry(Richable richable) {richable.buy();}
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

Lambda表达式：() -> this.buyHouse()
方法引用：this::buyHouse

类的构造方法引用

由于构造方法的名称与类名完全一样，并不固定。所以构造方法引用使用类名称::new的格式表示。首先是一个简单的Person类：

public class Person {//成员变量  private String name;//构造函数public Person(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}
}

　　然后是用来创建Person对象的函数式接口：

public interface PersonBuilder {Person buildPerson(String name);
}

　　要使用这个函数式接口，可以通过Lambda表达式：

public class Demo09Lambda {public static void main(String[] args) {printName("赵丽颖",(String name)->{return new Person(name);});}private static void printName(String name,PersonBuilder builder) {Person p = builder.buildPerson(name);   //这一行代码中的builder哪里来的？System.out.println(p.getName());}
}

　　但是通过构造方法引用，有更好的写法：

public class Demo10ConstructorRef {public static void printName(String name, PersonBuilder builder) {Person p=builder.buildPerson(name);System.out.println(p.getName());}public static void main(String[] args) {printName("赵丽颖", Person::new);}
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

Lambda表达式：name -> new Person(name)
方法引用：Person::new

数组的构造器引用

数组也是Object的子类对象，所以同样具有构造器，只是语法稍有不同。如果对应到Lambda的使用场景中时，需要一个函数式接口：

@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {int[] buildArray(int length);//length表示数组的长度
}

　　在应用该接口的时候，可以通过Lambda表达式：

public class Demo11ArrayInitRef {   private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) {return builder.buildArray(length);}public static void main(String[] args) {//int[] array = initArray(10, (length) ->{return new int[length];});int[] array = initArray(10, length -> new int[length]);}
}

　　但是更好的写法是使用数组的构造器引用：

public class Demo12ArrayInitRef {
private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) {
return builder.buildArray(length);
}

public static void main(String[] args) {
int[] array = initArray(10, int[]::new); //方法引用
}
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

Lambda表达式：length -> new int[length]
方法引用：`int[]::new`

转载于:https://www.cnblogs.com/xinruyi/p/11030180.html

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函数式接口、方法引用

概念

格式

@FunctionalInterface注解

自定义函数式接口

自定义函数式接口（无参无返回）

自定义函数式接口（有参有返回）

方法引用

冗余的Lambda场景

问题分析

用方法引用改进代码

方法引用符

语义分析

推导与省略

通过对象名引用成员方法

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类名称引用静态方法

通过super引用成员方法

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