死磕Lambda表達式（四）：常用的函數式接口

失去人性，失去很多；失去獸性，失去一切。——《三體》

在Java8支持Lambda表達式以后，為了滿足Lambda表達式的一些典型使用場景，JDK為我們提供了大量常用的函數式接口。它們主要在 java.util.function 包中，下面簡單介紹幾個其中的接口及其使用示例。

Supplier接口

Supplier接口是對象實例的提供者，定義了一個名叫get的抽象方法，它沒有任何入參，並返回一個泛型T對象，具體源碼如下：

package java.util.function;

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

源碼比較簡單，我們來個例子。這是一個之前提過的表示口罩的類：

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;
    /**
     * 類型
     */
    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;
    }
}

下面我們使用Lambda表達式聲明一個Supplier的實例：

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

用它來創建品牌為3M、類型為N95的Mask實例：

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

運行結果如下：

Brand: 3M, Type: N95

特別需要注意的是，本例中每一次調用get方法都會創建新的對象。

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Consumer接口

Consumer接口是一個類似消費者的接口，定義了一個名叫accept的抽象方法，它的入參是一個泛型T對象，沒有任何返回（void），主要源碼如下：

package java.util.function;

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

結合上面的Supplier接口，我們來個例子：

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表達式聲明一個Supplier的實例，它是用來創建品牌為3M、類型為N95的Mask實例；再使用Lambda表達式聲明一個Consumer的實例，它是用於打印出Mask實例的相關信息；最后Consumer消費了Supplier生產的Mask。運行結果如下：

Brand: 3M, Type: N95

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Predicate接口

Predicate接口是判斷是與否的接口，定義了一個名叫test的抽象方法，它的入參是一個泛型T對象，並返回一個boolean類型，主要源碼如下：

package java.util.function;

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

結合上面的Supplier接口，我們來個例子：

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("是否為N95口罩：" + n95.test(supplier.get()));
System.out.println("是否為KN95口罩：" + kn95.test(supplier.get()));

首先使用Lambda表達式聲明一個Supplier的實例，它是用來創建品牌為3M、類型為N95的Mask實例；再使用Lambda表達式聲明一個Predicate的實例n95，它是用於判斷是否為N95口罩；再使用Lambda表達式聲明一個Predicate的實例kn95，它是用於判斷是否為KN95口罩；最后分別用兩個Predicate判斷Supplier生產的Mask。運行結果如下：

是否為N95口罩：true
是否為KN95口罩：false

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Function接口

Function接口是對實例進行處理轉換的接口，定義了一個名叫apply的抽象方法，它的入參是一個泛型T對象，並返回一個泛型T對象，主要源碼如下：

package java.util.function;

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

結合上面的Supplier接口，我們來個例子：

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("口罩類型：" + type.apply(supplier.get()));

首先使用Lambda表達式聲明一個Supplier的實例，它是用來創建品牌為3M、類型為N95的Mask實例；再使用Lambda表達式聲明一個Function的實例brand，它是用於獲取口罩的品牌；再使用Lambda表達式聲明一個Function的實例type，它是用於獲取口罩的類型；最后分別用兩個Function分析Supplier生產的Mask。運行結果如下：

口罩品牌：3M
口罩類型：N95

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BiFunction接口

Function接口的入參只有一個泛型對象，JDK還為我們提供了兩個泛型對象入參的接口：BiFunction接口，主要源碼如下：

package java.util.function;

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

我們可以用BiFunction接口傳入兩個String直接創建Mask實例：

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());

運行結果如下：

Brand: 3M, Type: N95

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基本數據類型

以上介紹的幾個常用的函數式接口入參和返回，都是泛型對象的，也就是必須為引用類型。當我們傳入或獲取的是基本數據類型時，將會發生自動裝箱和自動拆箱，帶來不必要的性能損耗，比如：

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

在上面例子里，發生了一次自動裝箱（long被裝箱為Long）和一次拆箱（Long被拆箱為long），如何避免這種不必要的性能損耗呢？JDK為我們提供相應的函數式接口，如LongSupplier接口，定義了一個名叫getAsLong的抽象方法，簽名是() -> long。上面的例子可以優化為：

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

類似這樣的接口還有很多，我為大家整理了一下：

Supplier相關的接口

接口名稱	方法名稱	方法簽名
Supplier	get	() -> T
BooleanSupplier	getAsBoolean	() -> boolean
DoubleSupplier	getAsDouble	() -> double
IntSupplier	getAsInt	() -> int
LongSupplier	getAsLong	() -> long

Consumer相關的接口

接口名稱	方法名稱	方法簽名
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相關的接口

接口名稱	方法名稱	方法簽名
Predicate	test	(T) -> boolean
BiPredicate	test	(T, U) -> boolean
DoublePredicate	test	(double) -> boolean
IntPredicate	test	(int) -> boolean
LongPredicate	test	(long) -> boolean

Function相關的接口

接口名稱	方法名稱	方法簽名
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表達式》系列

• 死磕Lambda表達式（一）：初識Lambda
• 死磕Lambda表達式（二）：Lambda的使用
• 死磕Lambda表達式（三）：更簡潔的Lambda
• 死磕Lambda表達式（四）：常用的函數式接口
• 死磕Lambda表達式（五）：Comparator復合
• 死磕Lambda表達式（六）：Consumer、Predicate、Function復合

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