【并发编程篇】四大函数式接口

约定不等于承诺〃 2024-04-17 06:39 60阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  ?函数型接口
 *   *  ⭐Function
     *   *  ?使用lambda表达式进行简化
     *  ⭐Predicate
     *   *  ?使用lambda表达式进行简化
     *  ⭐Consumer
     *   *  ?使用lambda表达式进行简化
     *  ⭐Supplier
     *   *  ?使用lambda表达式进行简化

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## ?函数型接口 ##

### ⭐Function ###

java 中的 java.util.function.Function<T, R> 接口代表一个函数，该函数接受一个参数类型为 T 的输入，并返回一个结果类型为 R 的输出。在函数式编程中，Function 是一种被广泛应用的高阶函数，它可以被用于将数据转换为另一种形式，或者执行一些特定的计算逻辑。

从理论上来说，Function 接口体现了函数式编程中的一个核心概念：函数作为一等公民（first-class citizen）。`这意味着函数可以像其他类型的值一样被传递、赋值、作为参数传递给其他函数，或者从函数中返回`。Function 接口作为函数式编程中的函数表示，具有以下特点：

*  纯函数性质：Function 接口中的抽象方法 R apply(T t) 定义了函数的输入和输出关系，其计算过程不应该依赖于除输入参数之外的任何其他状态。这符合函数式编程中的纯函数概念，即相同的输入永远产生相同的输出，且不会产生副作用。
 *  高阶函数：Function 接口本身是一个高阶函数，因为它可以接受其他函数作为参数，也可以返回另一个函数。这使得我们可以将逻辑抽象出来，实现更灵活的代码组织和复用。
 *  组合和变换：Function 接口提供了多个默认方法，比如 andThen 和 compose，用于将多个 Function 组合起来，形成一个新的 Function。这使得我们可以轻松地对数据进行多次变换和组合。

在实际应用中，Function 接口通常与 Stream API 一起使用，用于对集合中的元素进行映射、过滤和转换操作。通过将数据处理逻辑抽象成 Function 对象，我们可以实现更加模块化、灵活和可复用的代码。

总之，Function 接口体现了函数式编程的核心理念，使得函数成为程序开发中的一等公民，能够以一种更加灵活和抽象的方式来处理数据和逻辑。

> Function的源码  
> ![在这里插入图片描述][550283960da64dbc9f3dab235753172c.png]

下面我们写代码，可以根据源码提供的参数来写

![在这里插入图片描述][e06463d10daa42b399b19832aba00c18.png]

package org.Function;
    
    import java.util.function.Function;
    
    public class Demo01 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
            Function function=new Function<String,String>(){
        
                @Override
                public String apply(String str){
        
                    return str;
                }
            };
            
            System.out.println(function.apply("hello"));
        }
    }

#### ?使用lambda表达式进行简化 ####

![在这里插入图片描述][6b87fa6e303e467080b3c9f58bb4317a.png]

### ⭐Predicate ###

Predicate 接口其实是函数式编程中的一种高阶函数（higher-order function）的体现。在函数式编程中，我们可以将函数看作一种对象，可以将其作为参数传递给其他函数，或者从函数中返回另一个函数。

Predicate 接口就是一种可以作为参数传递的函数对象。它的 test() 方法接收一个输入类型为 T 的对象，并返回一个布尔值表示是否符合某个条件。这个方法本身就是一个函数，只不过它被封装在 Predicate 接口中，以便于使用和组合。

Predicate 接口还提供了多个默认方法，用于组合多个 Predicate，形成更复杂的判断条件。这些方法本质上也是函数，只不过它们接收的参数是另一个 Predicate 对象。

通过使用 Predicate 接口，我们可以将数据处理和筛选的逻辑与具体的数据类型解耦。我们可以将判断条件抽象成一个独立的函数对象，然后将它作为参数传递给 Stream API 中的 filter() 方法，用于过滤列表中的元素。这种方式可以使代码更加清晰、简洁、可读，并且方便进行单元测试和模块化开发。

总之，Predicate 接口是函数式编程中的一种高阶函数，通过将判断条件抽象成函数对象，使得代码更加灵活、可复用、易于维护。

![在这里插入图片描述][7ac68b71ddf04f26bce94c1eebb661c4.png]

package org.Function;
    
    import java.util.function.Predicate;
    
    public class Demo02 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //判断字符串是否为空
            Predicate<String> predicate=new Predicate<String>() {
        
                @Override
                public boolean test(String str) {
        
                    return str.isEmpty();
                }
            };
            System.out.println(predicate.test("hello"));
        }
    }

![在这里插入图片描述][fd171c16f7a74809b64fc1770255d9ad.png]

#### ?使用lambda表达式进行简化 ####

![在这里插入图片描述][9b8d2a78cef74f988aff43d86f7a4c1a.png]

### ⭐Consumer ###

Consumer接口是函数式接口的一种，它基于函数式编程的理论和概念。函数式编程是一种编程范式，它将计算视为数学函数的求值，并强调使用纯函数和不可变数据来进行编程。

在函数式编程中，函数是一等公民，可以作为参数传递给其他函数或作为返回值返回。而函数式接口则是用来表示这种函数的接口。

Consumer接口代表一个接收单个参数并且没有返回值的操作。它定义了一个抽象方法accept，该方法接收一个参数并对其进行操作。由于Consumer接口只有一个抽象方法，因此它符合函数式接口的定义。

通过使用Consumer接口，可以将某个操作（函数）作为参数传递给其他方法或函数。这种灵活性使得代码更具可重用性和可组合性。

在函数式编程中，我们可以使用Consumer接口来构建复杂的操作链。例如，我们可以将多个Consumer对象按照一定的顺序连接起来，形成一个处理流水线。每个Consumer对象负责完成某个特定的操作，而整个流水线将按顺序执行这些操作。

这种函数式编程的思想使得代码更加模块化和易于理解。它将关注点集中在具体的操作上，而不是过程和状态的细节。同时，函数式编程还鼓励使用不可变数据和纯函数，从而提高代码的可测试性和并发性。

总之，Consumer接口是函数式编程的一部分，它基于函数作为一等公民的思想，用于表示接收单个参数并且没有返回值的操作。通过使用Consumer接口，可以实现更加模块化、灵活和可组合的代码。

![在这里插入图片描述][042cca22917945f2b6b50706d419b7de.png]

package org.Test6;
    
    import java.util.function.Consumer;
    
    public class ConsumerDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
             Consumer<String> consumer = new Consumer<String>() {
        
                @Override
                public void accept(String str) {
        
                    System.out.println(str);
                }
            };
    
             consumer.accept("hello");
    
        }
    }

![在这里插入图片描述][abd08ba6a1e54386a060b28adfa4c917.png]

#### ?使用lambda表达式进行简化 ####

![在这里插入图片描述][2195c06ba37e4c1ea169c6fc4a557161.png]

### ⭐Supplier ###

在函数式编程中，Supplier 接口可以被视为一个封装了供应商（Supplier）角色的抽象。它是一个具有延迟计算特性的函数式接口，表示一个可能提供值的实体。

根据函数式编程的思想，函数是一等公民，可以被传递和操作。Supplier 接口的作用就是充当一个函数，它不接收任何参数，但返回一个值。

在计算机科学中，延迟计算指的是将计算推迟到真正需要结果的时候进行。这种延迟计算的方式可以提高性能和效率，因为它避免了不必要的计算。

Supplier 接口就像一个“计算工厂”，可以在需要的时候生成值。通过调用 get 方法，我们可以获取由 Supplier 提供的值，而无需传递任何参数。

这种延迟计算的特性使得 Supplier 接口在某些场景下非常有用。例如，当我们需要一个随机数、惰性加载配置或者生成无限序列时，可以使用 Supplier 接口来实现延迟计算。

总之，Supplier 接口是一个函数式编程中的概念，代表一个供应商的角色，它可以在需要的时候生成值。通过使用 get 方法，我们可以获取 Supplier 提供的值，而无需传递任何参数。这种延迟计算的特性使得 Supplier 接口在某些场景下非常有用，可以提高性能和效率。

![在这里插入图片描述][03fe763caf6849218378761b2b018304.png]

package org.Test6;
    
    import java.util.function.Supplier;
    
    public class SupplierDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Supplier supplier=new Supplier() {
        
                @Override
                public Object get() {
        
                    System.out.println("get()");
                    return 1024;
                }
            };
            System.out.println(supplier.get());
        }
    }

![在这里插入图片描述][9db96a194bec4c44b845ef067bee8c9a.png]

#### ?使用lambda表达式进行简化 ####

![在这里插入图片描述][b8fb73abbaf54ab39c4138f3be9cae58.png]

> Supplier：供给型接口：只返回，不输入  
> Consumer：消费性接口：只输入，不返回

> 在技术的道路上，我们不断探索、不断前行，不断面对挑战、不断突破自我。科技的发展改变着世界，而我们作为技术人员，也在这个过程中书写着自己的篇章。让我们携手并进，共同努力，开创美好的未来！愿我们在科技的征途上不断奋进，创造出更加美好、更加智能的明天！

![在这里插入图片描述][9aa8b368c68b45698144ec2b8b13a3ed.png_pic_center]

[f6f65cc702704bfd8ff47d41b02c9676.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/cd21949a13c84a07ad6eb03c8f23cb78.png
[550283960da64dbc9f3dab235753172c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/949006a0d05f4fbfbf449884d2b9a015.png
[e06463d10daa42b399b19832aba00c18.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/55804833479847cba238ba601fff1e62.png
[6b87fa6e303e467080b3c9f58bb4317a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/2a08cd3f73894473ae4c054bfae838dc.png
[7ac68b71ddf04f26bce94c1eebb661c4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/9a1f4c93fd634ccf921d56a80816a317.png
[fd171c16f7a74809b64fc1770255d9ad.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/b38353a49548447e9f1f18e533dfdd14.png
[9b8d2a78cef74f988aff43d86f7a4c1a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/b4df72c6ddda4ebca8c43f84694226c3.png
[042cca22917945f2b6b50706d419b7de.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/f0a27c018c8f4d17b526360193c3c13f.png
[abd08ba6a1e54386a060b28adfa4c917.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/d12c33feae404fed9337fcca7fe028f4.png
[2195c06ba37e4c1ea169c6fc4a557161.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/d2ec0bbb2a85454ba47da315f9ff2ea8.png
[03fe763caf6849218378761b2b018304.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/218a6b05b52b4b8c877b59dda362d7ee.png
[9db96a194bec4c44b845ef067bee8c9a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/3961662e2dfa498892271c014ac402a6.png
[b8fb73abbaf54ab39c4138f3be9cae58.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/655b39acc22246c1ab0f51674971c42f.png
[9aa8b368c68b45698144ec2b8b13a3ed.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/15/a3789e614f3d4cd898ee15a48184113e.png