Function源码解析与实践
作者：陈昌浩
1 导读
if…else…在代码中经常使用，听说可以通过Java 8的Function接口来消灭if…else…！Function接口是什么？如果通过Function接口接口消灭if…else…呢？让我们一起来探索一下吧。
2 Function接口
Function接口就是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口,Function接口可以被隐式转换为 lambda 表达式。可以通过FunctionalInterface注解来校验Function接口的正确性。Java 8允许在接口中加入具体方法。接口中的具体方法有两种，default方法和static方法。
@FunctionalInterface interface TestFunctionService { void addHttp(String url); } 复制代码那么就可以使用Lambda表达式来表示该接口的一个实现。
TestFunctionService testFunctionService = url -> System.out.println("http:" + url); 复制代码2.1 FunctionalInterface
2.1.1 源码
@Documented @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) public @interface FunctionalInterface {} 复制代码2.1.2 说明
上图是FunctionalInterface的注解说明。通过上面的注解说明，可以知道FunctionalInterface是一个注解，用来说明一个接口是函数式接口。 函数式接口只有一个抽象方法。 可以有默认方法，因为默认方法有一个实现，所以不是抽象的。函数接口的实例可以用lambda表达式、方法引用或构造函数引用创建。
FunctionalInterface会校验接口是否满足函数式接口：
类型必须是接口类型，不能是注释类型、枚举或类。
只能有一个抽象方法。
可以有多个默认方法和静态方法。
可以显示覆盖java.lang.Object中的抽象方法。
编译器会将满足函数式接口定义的任何接口视为函数式接口，而不管该接口声明中是否使用FunctionalInterface注解。
3 Function接口主要分类
Function接口主要分类:
Function：Function函数的表现形式为接收一个参数，并返回一个值。
Supplier：Supplier的表现形式为不接受参数、只返回数据。
Consumer：Consumer接收一个参数，没有返回值。
Runnable：Runnable的表现形式为即没有参数也没有返回值。
3.1 Function
Function函数的表现形式为接收一个参数，并返回一个值。
3.1.1 源码
@FunctionalInterface public interface Function<T, R> { R apply(T t); default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) { Objects.requireNonNull(before); return (V v) -> apply(before.apply(v)); } default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) { Objects.requireNonNull(after); return (T t) -> after.apply(apply(t)); } static <T> Function<T, T> identity() { return t -> t; } } 复制代码3.1.2 方法说明
apply：抽象方法。将此函数应用于给定的参数。参数t通过具体的实现返回R。
compose：default方法。返回一个复合函数，首先执行fefore函数应用于输入，然后将该函数应用于结果。如果任意一个函数的求值引发异常，则将其传递给组合函数的调用者。
andThen：default方法。返回一个复合函数，该复合函数首先对其应用此函数它的输入，然后对结果应用after函数。如果任意一个函数的求值引发异常，则将其传递给组合函数的调用者。
identity：static方法。返回一个始终返回其输入参数的函数。
3.1.3 方法举例
1）apply
测试代码：
public String upString(String str){ Function<String, String> function1 = s -> s.toUpperCase(); return function1.apply(str); } public static void main(String[] args) { System.out.println(upString("hello!")); } 复制代码通过apply调用具体的实现。执行结果：
2）compose
测试代码：
public static void main(String[] args) { Function<String, String> function1 = s -> s.toUpperCase(); Function<String, String> function2 = s -> "my name is "+s; String result = function1.compose(function2).apply("zhangSan"); System.out.println(result); } 复制代码执行结果
如结果所示：compose 先执行function2 后执行function1。
3）andThen
测试代码：
public static void main(String[] args) { Function<String, String> function1 = s -> s.toUpperCase(); Function<String, String> function2 = s -> "my name is "+s; String result = function1.andThen(function2).apply("zhangSan"); System.out.println(result); } 复制代码执行结果：
如结果所示：
andThen先执行function1 后执行function2。
identity
测试代码：
public static void main(String[] args) { Stream<String> stream = Stream.of("order", "good", "lab", "warehouse"); Map<String, Integer> map = stream.collect(Collectors.toMap(Function.identity(), String::length)); System.out.println(map); } 复制代码执行结果:
3.2 Supplier
Supplier的表现形式为不接受参数、只返回数据。
3.2.1 源码
@FunctionalInterface public interface Supplier<T> { /** * Gets a result. * * @return a result */ T get(); } 复制代码3.2.2 方法说明
get：抽象方法。通过实现返回T。
3.2.3 方法举例
public class SupplierTest { SupplierTest(){ System.out.println(Math.random()); System.out.println(this.toString()); } } public static void main(String[] args) { Supplier<SupplierTest> sup = SupplierTest::new; System.out.println("调用一次"); sup.get(); System.out.println("调用二次"); sup.get(); } 复制代码执行结果:
如结果所示：Supplier建立时并没有创建新类，每次调用get返回的值不是同一个。
3.3 Consumer
Consumer接收一个参数，没有返回值。
3.3.1 源码
@FunctionalInterface public interface Consumer<T> { void accept(T t); default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) { Objects.requireNonNull(after); return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); }; } } 复制代码3.3.2 方法说明
accept：对给定参数T执行一些操作。
andThen：按顺序执行Consumer -> after ,如果执行操作引发异常，该异常被传递给调用者。
3.3.3 方法举例
public static void main(String[] args) { Consumer<String> consumer = s -> System.out.println("consumer_"+s); Consumer<String> after = s -> System.out.println("after_"+s); consumer.accept("isReady"); System.out.println("========================"); consumer.andThen(after).accept("is coming"); } 复制代码执行结果：
如结果所示：对同一个参数T，通过andThen 方法，先执行consumer，再执行fater。
3.4 Runnable
Runnable：Runnable的表现形式为即没有参数也没有返回值。
3.4.1 源码
@FunctionalInterface public interface Runnable { public abstract void run(); } 复制代码3.4.2 方法说明
run：抽象方法。run方法实现具体的内容，需要将Runnale放入到Thread中，通过Thread类中的start()方法启动线程，执行run中的内容。
3.4.3 方法举例
public class TestRun implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("TestRun is running!"); } } public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(new TestRun()); thread.start(); } 复制代码执行结果：
如结果所示：当线程实行start方法时，执行Runnable 的run方法中的内容。
4 Function接口用法
Function的主要用途是可以通过lambda 表达式实现方法的内容。
4.1 差异处理
原代码：
@Data public class User { /** * 姓名 */ private String name; /** * 年龄 */ private int age; /** * 组员 */ private List<User> parters; } public static void main(String[] args) { User user =new User(); if(user ==null ||user.getAge() <18 ){ throw new RuntimeException("未成年！"); } } 复制代码执行结果：
使用Function接口后的代码：
@FunctionalInterface public interface testFunctionInfe { /** * 输入异常信息 * @param message */ void showExceptionMessage(String message); } public static testFunctionInfe doException(boolean flag){ return (message -> { if (flag){ throw new RuntimeException(message); } }); } public static void main(String[] args) { User user =new User(); doException(user ==null ||user.getAge() <18).showExceptionMessage("未成年！"); } 复制代码执行结果：
使用function接口前后都抛出了指定的异常信息。
4.2 处理if…else…
原代码:
public static void main(String[] args) { User user =new User(); if(user==null){ System.out.println("新增用户"); }else { System.out.println("更新用户"); } } 复制代码使用Function接口后的代码：
public static void main(String[] args) { User user =new User(); Consumer trueConsumer = o -> { System.out.println("新增用户"); }; Consumer falseConsumer= o -> { System.out.println("更新用户"); }; trueOrFalseMethdo(user).showExceptionMessage(trueConsumer,falseConsumer); } public static testFunctionInfe trueOrFalseMethdo(User user){ return ((trueConsumer, falseConsumer) -> { if(user==null){ trueConsumer.accept(user); }else { falseConsumer.accept(user); } }); } @FunctionalInterface public interface testFunctionInfe { /** * 不同分处理不同的事情 * @param trueConsumer * @param falseConsumer */ void showExceptionMessage(Consumer trueConsumer,Consumer falseConsumer); } 复制代码执行结果：
4.3 处理多个if
原代码：
public static void main(String[] args) { String flag=""; if("A".equals(flag)){ System.out.println("我是A"); }else if ("B".equals(flag)) { System.out.println("我是B"); }else if ("C".equals(flag)) { System.out.println("我是C"); }else { System.out.println("没有对应的指令"); } } 复制代码使用Function接口后的代码：
public static void main(String[] args) { String flag="B"; Map<String, Runnable> map =initFunctionMap(); trueOrFalseMethdo(map.get(flag)==null).showExceptionMessage(()->{ System.out.println("没有相应指令"); },map.get(flag)); } public static Map<String, Runnable> initFunctionMap(){ Map<String,Runnable> result = Maps.newHashMap(); result.put("A",()->{System.out.println("我是A");}); result.put("B",()->{System.out.println("我是B");}); result.put("C",()->{System.out.println("我是C");}); return result; } public static testFunctionInfe trueOrFalseMethdo(boolean flag){ return ((runnable, falseConsumer) -> { if(flag){ runnable.run(); }else { falseConsumer.run(); } }); } 复制代码执行结果:
5 总结
Function函数式接口是java 8新加入的特性，可以和lambda表达式完美结合，是非常重要的特性,可以极大的简化代码。
作者：京东云开发者
链接：https://juejin.cn/post/7171276495661301796
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