【Java系列教程】一起爪哇Java 8（一）——函數式介面

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引言

目前由於系統已經全面切換為JDK8，所以有必要系統的瞭解一下Java8的一些新特性，以便後續在日常工作中可以使用一些進階特性來提高編程效率。

因為Java8引入了函數式介面，在java.util.function包含了幾大類函數式介面聲明。這裡第一篇主要研究一下Function相關的介面。

FunctionalInterface註解

Java8的新引入，包含函數式的設計，介面都有@FunctionalInterface的註解。就像這個註解的注釋說明一樣，它註解在介面層面，且註解的介面要有且僅有一個抽象方法。具體就是說，註解在Inteface上，且interface裡只能有一個抽象方法，可以有default方法。因為從語義上來講，一個函數式介面需要通過一個***邏輯上的***方法表達一個單一函數。那理解這個單一就很重要了，單一不是說限制你一個interface裡只有一個抽象方法，單是多個方法的其他方法需要是繼承自Object的public方法，或者你要想繞過，就自己實現default。函數式介面自己本身一定是只有一個抽象方法。同時，如果是Object類的public方法，也是不允許的。官方的說明翻譯如下：

如果一個介面I，I有一組抽象方法集合M，且這些方法都不是Object類的public簽名方法，那麼如果存在一個M中的方法m，滿足：

• m的簽名是所有M中方法簽名的子簽名。

• m對於M中的每個方法都是傳回型別可替換的。 此時，介面I是一個函數式介面。

怎麼理解，看幾個例子。

比如：你聲明一個介面：

@FunctionalInterfacepublic interface Func {}

這會編譯錯，編譯器會告訴你*no target method*。而如果加一個方法：

@FunctionalInterfacepublic interface Func {    void run();}

這就OK了，一個函數式介面聲明好了。再加一個呢？

@FunctionalInterfacepublic interface Func {    void run();    void foo();}

不ok，明確說了只有一個抽象方法嘛。但是如果換一種函數簽名：

@FunctionalInterfacepublic interface Func {    boolean equals(Object obj);}

錯誤依舊，因為這個方法簽名是Object類的public方法。而再改一下：

@FunctionalInterfacepublic interface Func {    boolean equals(Object obj);    void run();}

這就OK了。一個抽象方法，一個Object的public方法，相安無事。Object還有其他方法，clone方法試試會怎麼樣？

@FunctionalInterfacepublic interface Func {    Object clone();    void run();}

這又不行了，因為前面明確說了，要是Object的public方法，而clone是protected的。

所以總結一句話就是：

函數式介面，有且僅有一個抽象方法，Object的public方法除外。

因為Java本身支援多介面實現，你定義一個Class可以implements多個interface。所以這個限制也沒什麼影響，如果想約定一個函數式介面來統一，也可以做一些預設的實現來達到一個介面多個抽象方法的目的，比如下面這種做法：
一個普通介面NonFunc：

public interface NonFunc {    void foo();    void voo();}

函數式介面Func：

@FunctionalInterfacepublic interface Func extends NonFunc {    void run();    default void foo() {        // do something    }    default void voo() {        // do something    }}

實現的測試類別：

public class TestJ8FunctionalInterface implements Func {    public static void main(String[] args) {        Func func = new TestJ8FunctionalInterface();        func.run();        func.foo();        func.voo();    }    @Override    public void run() {        System.out.println("run");    }    @Override    public void foo() {        System.out.println("foo");    }    @Override    public void voo() {        System.out.println("voo");    }}

函數式介面的一大特性就是可以被lambda運算式和函數參考資料表達式代替。也就是說聲明這樣的介面，是可以靈活的以方法來傳參。看個例子：

public class TestJ8FunctionalInterface2 {    public static void main(String[] args) {        TestJ8FunctionalInterface2 testJ8FunctionalInterface2 = new TestJ8FunctionalInterface2();        // lambda        testJ8FunctionalInterface2.test(10, () -> System.out.println("A customed Func."));        // method reference        testJ8FunctionalInterface2.test(100, testJ8FunctionalInterface2::customedFunc);    }    public void customedFunc() {        System.out.println("A customed method reference.");    }    public void test(int x, Func func) {        System.out.println(x);        func.run();    }}

上面例子列舉了一個lambda模式和一個方法參考模式，這樣就可以利用函數式編程強大的能力，將方法作為參數了。

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