03. 函数式接口

Java 8 通过引入 Lambda表达式 和 函数式接口（Functional Interfaces） 彻底改变了代码编写方式。

这类接口为函数式编程提供了强大支持，同时保持了对旧版本Java的兼容性。本文将深入探讨Java 8内置的核心函数式接口及其实际应用场景。

什么是函数式接口？

函数式接口是 仅包含一个抽象方法 的接口（允许包含默认方法和静态方法），可通过 @FunctionalInterface 注解显式声明。编译器会强制检查接口是否符合函数式接口规范。

@FunctionalInterface
public interface SimpleFuncInterface {
    void doWork();  // 唯一抽象方法
}

---

核心函数式接口一览

Java 8 在 java.util.function 包中提供了40+个预定义函数式接口，以下是6个最常用的核心接口：

1. Predicate（断言型接口）

• 功能：条件判断（返回布尔值）
• 方法：test(T t)
• 链式操作：and()， or()， negate()

Predicate<String> isLong = s -> s.length() > 5;
System.out.println(isLong.test("HelloWorld")); // 输出：true

2. Function（函数型接口）

• 功能：类型转换（输入T类型，返回R类型）
• 方法：apply(T t)
• 链式操作：compose()， andThen()

Function<Integer， String> intToString = Object::toString;
Function<String， String> quote = s -> "'" + s + "'";

Function<Integer， String> quoteInt = quote.compose(intToString);
System.out.println(quoteInt.apply(42)); // 输出：'42'

3. Supplier（供给型接口）

• 功能：无参生成值
• 方法：get()

Supplier<LocalDate> now = LocalDate::now;
System.out.println(now.get()); // 输出当前日期

4. Consumer（消费型接口）

• 功能：执行副作用操作
• 方法：accept(T t)
• 链式操作：andThen()

Consumer<String> printer = System.out::println;
printer.accept("Hello Functional World!");

5. Operator扩展接口

• UnaryOperator：单参数同类型转换

  UnaryOperator<String> upperCase = String::toUpperCase;
  System.out.println(upperCase.apply("hello")); // 输出：HELLO
  

• BinaryOperator：双参数同类型操作

  BinaryOperator<Integer> sum = Integer::sum;
  System.out.println(sum.apply(10， 20)); // 输出：30
  

---

原始类型特化接口

为避免自动装箱开销，Java 8 提供了针对原始类型的优化接口：

通用接口	原始类型特化
Predicate<T>	IntPredicate
Function<T，R>	IntToDoubleFunction
Consumer<T>	LongConsumer

IntPredicate even = i -> i % 2 == 0;
System.out.println(even.test(100)); // 输出：true（避免Integer装箱）

---

双参数接口

处理需要两个参数的场景：

• BiPredicate<T，U>
• BiFunction<T，U，R>
• BiConsumer<T，U>

BiFunction<String， Integer， String> padLeft = 
    (str， num) -> String.format("%" + num + "s"， str);
System.out.println(padLeft.apply("Java"， 10)); // 输出："      Java"

---

最佳实践

1. 优先使用内置接口：避免重复造轮子
2. 注意类型推断：明确指定参数类型可提升可读性
3. 方法引用优化：用 Class::method 替代冗长Lambda
4. 避免过度链式：保持代码可维护性

---

总结

Java 8 函数式接口为开发者提供了标准化的函数式编程工具集，配合Lambda表达式可实现：

✅ 更简洁的代码结构
✅ 更强的类型安全
✅ 更好的并行处理支持