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死磕Lambda表达式（四）：常用的函数式接口

由 夙愿已清 提交于 2020-03-24 15:57:47

失去人性，失去很多；失去兽性，失去一切。——《三体》

在Java8支持Lambda表达式以后，为了满足Lambda表达式的一些典型使用场景，JDK为我们提供了大量常用的函数式接口。它们主要在 java.util.function 包中，下面简单介绍几个其中的接口及其使用示例。

Supplier接口

Supplier接口是对象实例的提供者，定义了一个名叫get的抽象方法，它没有任何入参，并返回一个泛型T对象，具体源码如下：

package java.util.function;

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}

源码比较简单，我们来个例子。这是一个之前提过的表示口罩的类：

package one.more.study;

/**
 * 口罩
 */
public class Mask {
    public Mask(String brand, String type) {
        this.brand = brand;
        this.type = type;
    }
    /**
     * 品牌
     */
    private String brand;
    /**
     * 类型
     */
    private String type;

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public String getType() {
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
        this.type = type;
    }
}

下面我们使用Lambda表达式声明一个Supplier的实例：

Supplier<Mask> supplier = () -> new Mask("3M", "N95");

用它来创建品牌为3M、类型为N95的Mask实例：

Mask mask = supplier.get();
System.out.println("Brand: " + mask.getBrand() + ", Type: " + mask.getType());

运行结果如下：

Brand: 3M, Type: N95

特别需要注意的是，本例中每一次调用get方法都会创建新的对象。

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Consumer接口

Consumer接口是一个类似消费者的接口，定义了一个名叫accept的抽象方法，它的入参是一个泛型T对象，没有任何返回（void），主要源码如下：

package java.util.function;

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
    void accept(T t);
}

结合上面的Supplier接口，我们来个例子：

Supplier<Mask> supplier = () -> new Mask("3M", "N95");
Consumer<Mask> consumer = (Mask mask) -> {
    System.out.println("Brand: " + mask.getBrand() + ", Type: " + mask.getType());
};
consumer.accept(supplier.get());

首先使用Lambda表达式声明一个Supplier的实例，它是用来创建品牌为3M、类型为N95的Mask实例；再使用Lambda表达式声明一个Consumer的实例，它是用于打印出Mask实例的相关信息；最后Consumer消费了Supplier生产的Mask。运行结果如下：

Brand: 3M, Type: N95

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Predicate接口

Predicate接口是判断是与否的接口，定义了一个名叫test的抽象方法，它的入参是一个泛型T对象，并返回一个boolean类型，主要源码如下：

package java.util.function;

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
    boolean test(T t);
}

结合上面的Supplier接口，我们来个例子：

Supplier<Mask> supplier = () -> new Mask("3M", "N95");
Predicate<Mask> n95 = (Mask mask) -> "N95".equals(mask.getType());
Predicate<Mask> kn95 = (Mask mask) -> "KN95".equals(mask.getType());
System.out.println("是否为N95口罩：" + n95.test(supplier.get()));
System.out.println("是否为KN95口罩：" + kn95.test(supplier.get()));

首先使用Lambda表达式声明一个Supplier的实例，它是用来创建品牌为3M、类型为N95的Mask实例；再使用Lambda表达式声明一个Predicate的实例n95，它是用于判断是否为N95口罩；再使用Lambda表达式声明一个Predicate的实例kn95，它是用于判断是否为KN95口罩；最后分别用两个Predicate判断Supplier生产的Mask。运行结果如下：

是否为N95口罩：true
是否为KN95口罩：false

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Function接口

Function接口是对实例进行处理转换的接口，定义了一个名叫apply的抽象方法，它的入参是一个泛型T对象，并返回一个泛型T对象，主要源码如下：

package java.util.function;

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
}

结合上面的Supplier接口，我们来个例子：

Supplier<Mask> supplier = () -> new Mask("3M", "N95");
Function<Mask, String> brand = (Mask mask) -> mask.getBrand();
Function<Mask, String> type = (Mask mask) -> mask.getType();
System.out.println("口罩品牌：" + brand.apply(supplier.get()));
System.out.println("口罩类型：" + type.apply(supplier.get()));

首先使用Lambda表达式声明一个Supplier的实例，它是用来创建品牌为3M、类型为N95的Mask实例；再使用Lambda表达式声明一个Function的实例brand，它是用于获取口罩的品牌；再使用Lambda表达式声明一个Function的实例type，它是用于获取口罩的类型；最后分别用两个Function分析Supplier生产的Mask。运行结果如下：

口罩品牌：3M
口罩类型：N95

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BiFunction接口

Function接口的入参只有一个泛型对象，JDK还为我们提供了两个泛型对象入参的接口：BiFunction接口，主要源码如下：

package java.util.function;

@FunctionalInterface
public interface BiFunction<T, U, R> {
    R apply(T t, U u);
}

我们可以用BiFunction接口传入两个String直接创建Mask实例：

BiFunction<String,String,Mask> biFunction = (String brand, String type) -> new Mask(brand, type);
Mask mask = biFunction.apply("3M", "N95");
System.out.println("Brand: " + mask.getBrand() + ", Type: " + mask.getType());

运行结果如下：

Brand: 3M, Type: N95

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基本数据类型

以上介绍的几个常用的函数式接口入参和返回，都是泛型对象的，也就是必须为引用类型。当我们传入或获取的是基本数据类型时，将会发生自动装箱和自动拆箱，带来不必要的性能损耗，比如：

Supplier<Long> supplier = () -> System.currentTimeMillis();
long timeMillis = supplier.get();

在上面例子里，发生了一次自动装箱（long被装箱为Long）和一次拆箱（Long被拆箱为long），如何避免这种不必要的性能损耗呢？JDK为我们提供相应的函数式接口，如LongSupplier接口，定义了一个名叫getAsLong的抽象方法，签名是() -> long。上面的例子可以优化为：

LongSupplier supplier = () -> System.currentTimeMillis();
long timeMillis = supplier.getAsLong();

类似这样的接口还有很多，我为大家整理了一下：

Supplier相关的接口

接口名称 方法名称 方法签名
Supplier get () -> T
BooleanSupplier getAsBoolean () -> boolean
DoubleSupplier getAsDouble () -> double
IntSupplier getAsInt () -> int
LongSupplier getAsLong () -> long

Consumer相关的接口

接口名称 方法名称 方法签名
Consumer accept (T) -> void
DoubleConsumer accept (double) -> void
IntConsumer accept (int) -> void
LongConsumer accept (long) -> void
ObjDoubleConsumer accept (T, double) -> void
ObjIntConsumer accept (T, int) -> void
ObjLongConsumer accept (T, long) -> void

Predicate相关的接口

接口名称 方法名称 方法签名
Predicate test (T) -> boolean
BiPredicate test (T, U) -> boolean
DoublePredicate test (double) -> boolean
IntPredicate test (int) -> boolean
LongPredicate test (long) -> boolean

Function相关的接口

接口名称 方法名称 方法签名
Function apply (T) -> R
BiFunction apply (T, U) -> R
DoubleFunction apply (double) -> R
DoubleToIntFunction applyAsInt (double) -> int
DoubleToLongFunction applyAsLong (double) -> long
IntFunction apply (int) -> R
IntToDoubleFunction applyAsDouble (int) -> double
IntToLongFunction applyAsLong (int) -> long
LongFunction apply (long) -> R
LongToDoubleFunction applyAsDouble (long) -> double
LongToIntFunction applyAsInt (long) -> int
ToDoubleFunction applyAsDouble (T) -> double
ToDoubleBiFunction applyAsDouble (T, U) -> double
ToIntFunction applyAsInt (T) -> int
ToIntBiFunction applyAsInt (T, U) -> int
ToLongFunction applyAsLong (T) -> long
ToLongBiFunction applyAsLong (T, U) -> long

《死磕Lambda表达式》系列

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