函數式(Functional)介面

• 只包含一個抽象方法的介面，稱為函數式介面。
• 你可以通過Lambda表達式來創建該介面的對象。（若Lambda表達式拋出一個受檢異常（即：非運行時異常），那麼該異常需要在目標介面的抽象方法上進行聲明
• 我們可以在一個介面上使用@Functionallnterface註解，這樣做可以檢查它是否是一個函數式介面。同時javadoc也會包含一條聲明，說明這個介面是一個函數式介面。
• 在java.util.function包下定義了Java8的豐富的函數式介面

如何理解函數式介面

• Java從誕生日起就是一直倡導“一切皆對象”，在Java裡面面向對象(OOP)編程是一切。但是隨著python、scala等語言的興起和新技術的挑戰，Java不得不做出調整以便支持更加廣泛的技術要求，也即java不但可以支持OOP還可以支持OOF(面向函數編程)
• 在函數式編程語言當中，函數被當做一等公民對待。在將函數作為一等公民的編程語言中，Lambda表達式的類型是函數。
• 但是在Java8中，Lambda表達式是對象，而不是函數，它們必須依附於一類特別的對象類型一函數式介面。
• 簡單的說，在Java8中，Lambda表達式就是一個函數式介面的實例。這就是Lambda表達式和函數式介面的關係。也就是說，只要一個對象是函數式介面的實例，那麼該對象就可以用Lambda表達式來表示。
• 所以以前用匿名實現類表示的現在都可以用Lambda表達式來寫。

Java內置四大核心函數式介面以及使用

// Consumer
public void happyTime(double money, Consumer<Double> con){
    con.accept(money);
}

@Test
public void test1(){
    happyTime(200, money -> {
        System.out.println("happy: " + money);
    });
}

// Predicate
public List<String> filterString(List<String> list, Predicate<String> pred){
    List<String> res = new ArrayList<>();
    for(String s : list) {
        if(pred.test(s)){
            res.add(s);
        }
    }
    return res;
}

@Test
public void test2(){
    List<String> list = Arrays.asList("北京","南京","西京","廣東","東京");
    List<String> res = filterString(list, str -> !str.contains("京"));
    System.out.println(res);
}

方法引用

當要傳遞給Lambda體的操作，已經有實現的方法了，可以使用方法引用！
方法引用可以看做是Lambda表達式深層次的表達。換句話說，方法引用就是Lambda表達式，也就是函數式介面的一個實例，通過方法的名字來指向一個方法，可以認為是Lambda表達式的一個語法糖。
要求：實現介面的抽象方法的參數列表和返回值類型，必須與方法引用的方法的參數列表和返回值類型保持一致！(針對情況1和2)
格式：使用操作符“::”將類（或對象）與方法名分隔開來。
如下三種主要使用情況：

1. 對象 :: 實例方法名(非靜態方法)
2. 類 :: 靜態方法名
3. 類 :: 實例方法名(非靜態方法)

對象調用靜態方法實際上相當於類調用靜態方法.

使用情景

當要傳遞給Lambda體的操作，已經有實現的方法了，可以使用方法引用！

// 對象 :: 實例方法
@Test
public void test1(){
    // Consumer中的void accept(T t)
    // PrintStream中的void println(T t)
    // 兩種都是泛型T, 可以用
    Consumer<String> con1 = str -> System.out.println("str");
    Consumer<String> con2 = System.out::println;
    PrintStream out = System.out;
    Consumer<String> con3 = out::println;
    con3.accept("con3");
}

@Test
public void test2(){
    // Supplier中的T get()
    // Employee中的String getName()
    // 可以做類型推斷
    Employee emp = new Employee(1001, "tom", 23, 5600);
    Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();
    Supplier<String> sup2 = emp::getName;
    System.out.println(sup2.get());
}

// 類 :: 靜態方法
@Test
public void test3(){
    // Comparator中的int compare(T t1, T t2)
    // Integer中的int compare(T t1, T t2)
    Comparator<Integer> com1 = (t1, t2) -> Integer.compare(t1, t2);
    Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
    System.out.println(com2.compare(3, 4));
}

@Test
public void test4(){
    // Function<T, R>
    // Function中的R apply(T t), 
    // Math中的Long round(Double d)
    // 註意參數類型要對上
    Function<Double, Long> f = new Function<Double, Long>() {
        @Override
        public Long apply(Double aDouble) {
            return null;
        }
    };
    Function<Double, Long> f2 = Math::round;
    Function<Double, Long> f3 = d -> Math.round(d);
    System.out.println(f2.apply(4.0));
}

// 類 :: 實例方法名(非靜態方法)
// 註意調用者是誰, 比如t1.comparaTo(t2)
@Test
public void test5(){
    // Comparator中的 int compare(T t1, T t2)
    // String中的 int t1.compareTo(t2)
    Comparator<String> com1 = (s1, s2) -> s1.compareTo(s2);
    Comparator<String> com2 = String :: compareTo;
    System.out.println(com2.compare("a", "e"));
}

@Test
public void test6(){
    //BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);
    //String中的boolean t1.equals(t2)
    BiPredicate<String, String> bp1 = (t1, t2) -> t1.equals(t2);
    BiPredicate<String, String> bp2 = String :: equals;
    System.out.println(bp2.test("a", "a"));
}

@Test
public void test7(){
    // Function中的 R apply(T t)
    // Employee中的String getName()
    Function<Employee, String> f = Employee::getName;
    Employee emp = new Employee(1234,"tmo", 12, 2314.23);
    System.out.println(f.apply(emp));
}

構造器引用

和方法引用類似，函數式介面的抽象方法的形參列表 和 構造器的形參列表一致。抽象方法的返回值類型即為構造器所屬的類的類型.

@Test
public void test1(){
    // Supplier的T get()
    // Employee的空參構造器, 返回Employee對象
    Supplier<Employee> sup1 = Employee :: new;
    System.out.println(sup1.get());
}

@Test
public void test2(){
    // Function中的 R apply(T t)
    Function<Integer, Employee> f = Employee :: new;
    System.out.println(f.apply(1234));
}

@Test
public void test3(){
    // BiFunction中的 R apply(T t, U u)
    BiFunction<Integer, String, Employee> bf = (id, name) -> new Employee(id, name);
    BiFunction<Integer, String, Employee> bf1 = Employee::new;
    System.out.println(bf1.apply(1234, "joey"));
}

數組引用

把數組看成一種類的類型, 就跟構造器引用沒有太大區別了.

@Test
public void test4(){
    Function<Integer, String[]> f = length -> new String[length];
    Function<Integer, String[]> f1 = String[] :: new;
    System.out.println(f1.apply(5).length);
}

附錄

public class Employee {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    private double salary;
    // ... getter, setter, toString, constructor
}