2.3 函数接口

上面的例子中涉及很多函数接口，例如：

◎Function

◎Consumer

◎Comparator

它们都属于函数接口，都标记了@FunctionalInterface注解。

任意一个只有抽象方法的接口都是函数接口（Functional Interface），这类接口都可以使用Lambda表达式（或方法引用）实现。函数接口只有一个抽象方法，但有很多其他方法，这些方法可归类如下。

◎静态方法：和接口有关的工具助手方法。使用static关键字实现。

◎默认方法：添加新的功能方法到已有的接口，在老的代码中，使用了该接口其他方法的代码不会受到影响。使用default关键字实现。

这也意味着从Java 8开始，接口内不仅可以有抽象方法，还可以有静态方法和默认方法。只要符合定义，即使没有标记@FunctionalInterface，它也是函数接口。当然，如果不符合函数接口的定义，那么即使标记了@FunctionalInterface，编译器也会报错，这就是@FunctionalInterface的作用。

函数接口主要位于java.util.function包下，可分成下面几类。

◎Predicate：有输入且只输出布尔值的函数。

◎Function：有输入有输出的函数。

◎Consumer：有输入无输出的函数。

◎Supplier：无输入有输出的函数。

◎Operator：输入和输出为相同类型的函数。

2.3.1 Predicate

Predicate（断言）的源码定义如下。

Lambda表达式即为test方法的实现。从test方法的定义可以看出，test方法可接收任意类型的参数T，返回值为boolean类型，可以用下面的表达式定义。

根据类型推断可缩写为Predicate<String>emptyPredicate=s->s.isEmpty()。

使用当前Predicate定义，可通过test方法执行。

输出的emptyPredicate.test("wyf")返回值为false。

1.组合Predicate

Predicate接口包含negate、and和or方法，可以重用已有的Predicate，组成复杂的Predicate。

◎negate：已有Predicate的否定。

◎and：相当于逻辑运算中的&&。

只有在i>0且i<100的情况下，test方法的返回值才为true。

◎or：相当于逻辑运算中的||。

当i>0或i<100时，test方法的返回值是true。

2.原始数据类型Predicate

Java会自动将包装类型拆包成原始数据类型，但这意味着性能的损失，所以当数据为原始数据类型时，Java提供了一些特殊的Predicate。

◎IntPredicate：当入参是int类型时，

可修改成下面的样子。

◎DoublePredicate：入参为double类型。

◎LongPredicate：入参为long类型。

3.两个参数的Predicate

Java还提供了表示两个入参的Predicate，叫作BiPredicate。

test方法可接收两个入参，类型分别为T和U。

第一个入参T类型为String（str），第二个入参U类型为Integer（len）。

2.3.2 Function

Function（函数）的源码定义如下。

Lambda表达式是apply方法的实现，apply方法可接收任意类型的参数T，返回值类型为R，可以用下面的表达式定义。

入参T类型为String（str)，返回值R类型为Integer（str.length()），使用当前Function定义，可通过apply方法执行。

输出的lengthFunction.apply("wyf")返回值为3。

1.组合Function

Function接口函数提供了andThen和compose方法来组合已有的Function，组合Function的返回值仍为Function。下面定义两个将被组合的Function。

（1）andThen：新的Function是把组合中第一个函数的返回值作为第二个函数的输入。

执行时，plusFunction先执行，返回值作为multipleFunction的入参再执行，结果为16。

（2）compose：新的Function是把组合中第二个函数的返回值作为第一个函数的输入。

执行时，multipleFunction先执行，返回值作为plusFunction的入参再执行，结果为8。

2.原始数据类型Function

与Predicate一样，Function也有原始数据类型的Function，主要有3类。

第一类入参固化为函数接口，返回值类型R，仍需在泛型中定义。

◎IntFunction：入参为int类型。上面的plusFunction可修改为

◎LongFunction：入参为long类型。

◎DoubleFunction：入参为double类型。

第二类是返回值固化为函数接口，入参类型T仍需在泛型中定义。

◎ToIntFunction：返回值类型为int类型。

◎ToLongFunction：返回值类型为long类型。

◎ToDoubleFunction：返回值类型为double类型。

第三类是入参和返回值都固化为函数接口。

◎IntToLongFunction：入参为int类型，返回值为long类型。

◎IntToDoubleFunction：入参为int类型，返回值为double类型。

◎LongToIntFunction：入参为long类型，返回值为int类型。

◎LongToDoubleFunction：入参为long类型，返回值为double类型。

◎DoubleToIntFunction：入参为double类型，返回值为int类型。

◎DoubleToLongFunction：入参为double类型，返回值为long类型。

3.两个入参的Function

Java还提供了BiFunction，源码定义如下。

apply方法可接收两个参数T和U，返回值为R。可以用下面的表达式定义。

apply方法的第一个入参T类型是String（str1），第二个入参U类型是String（str2），返回值是两个字符串长度之和。执行apply方法，输出为6。

同样，BiFunction也有很多原始数据类型函数。

◎ToIntBiFunction：返回值为int类型。

◎ToLongBiFunction：返回值为long类型。

◎ToDoubleBiFunction：返回值为double类型。

2.3.3 Consumer

顾名思义，Consumer（消费者）是只消费不生产，源码定义如下。

从accept方法的定义中可以看出，accept方法可接收一个参数T，没有返回值，可以用下面的表达式定义。

accept方法可接收的参数T类型是String（str），没有返回值。

Consumer有原始数据类型接口。

◎IntConsumer：入参为int类型。

◎LongConsumer：入参为long类型。

◎DoubleConsumer：入参为double类型。

Consumer也有表示两个参数的BiConsumer接口。

◎ObjIntConsumer：第一个入参为任意类型T，第二个入参为int类型。

◎ObjLongConsumer第一个入参为任意类型T，第二个入参为long类型。

◎ObjDoubleConsumer：第一个入参为任意类型T，第二个入参为double类型。

2.3.4 Supplier

顾名思义，Supplier（提供者）是只生产不消费，源码定义如下。

get方法不接收参数，返回值为类型T，可以用下面的表达式定义。

get方法没有入参，返回值是Long类型，输出当前系统事件。

同样，Supplier也有原始数据类型接口。

◎IntSupplier：返回值是int类型。

◎LongSupplier：返回值是long类型。

◎DoubleSupplier：返回值是double类型。

◎BooleanSupplier：返回值是boolean类型。

2.3.5 Operator

Operator（操作者）是一种特殊的Function接口，它的输入和返回值是同一种类型。

1.UnaryOperator

UnaryOperator继承了Function接口，定义如下。

UnaryOperator可接收一个入参类型T，返回值也是类型T。

同样，UnaryOperator也有原始数据类型的函数接口。

◎IntUnaryOperator：入参和返回值都是int类型。

◎LongUnaryOperator：入参和返回值都是long类型。

◎DoubleUnaryOperator：入参和返回值都是double类型。

2.BinaryOperator

BinaryOperator继承了Function接口，定义如下。

BinaryOperator接收的两个入参类型都为T，返回值类型也是T。

同样，BinaryOperator也有原始数据类型的函数接口。

◎IntBinaryOperator：两个入参和一个返回值都是int类型。

◎LongBinaryOperator：两个入参和一个返回值都是long类型。

◎DoubleBinaryOperator：两个入参和一个返回值都是double类型。

2.3.6 Comparator

Comparator是比较排序所用的一个函数接口，定义如下。

◎若o1小于o2，则返回负数。

◎若o1等于o2，则返回0。

◎若o1大于o2，则返回正数。

可以用Lambda表达式来定义。

Comparator函数接口还为排序提供了comparing的静态方法，它可接收一个Function接口来获取处理数据的排序key，上面的语句可以简写成下面的样子。

2.3.7 自定义函数接口

函数接口的定义主要是看入参和返回值，前面介绍了有一个入参的Function接口和有两个入参的BiFunction接口，下面自定义一个有三个入参的TriFunction接口。

a.@FunctionalInterface标记为函数接口。

b.apply方法可接收三个入参T（t）、U（u）和W（w），返回值为R。

可以通过如下Lambda表达式调用。

第一个入参类型为String（str1），第二个入参类型为String（str2），第三个入参类型为String（str3），返回值类型为Integer。计算输出三个字符串的长度之和，输出结果为9。