Java开发笔记（六十二）如何定义函数式接口

末蓝、 2022-03-18 01:18 188阅读 0赞

前面介绍了Lambda表达式的用法，从实践中发现它确实极大地方便了开发者，然而不管是匿名内部类还是Lambda表达式，所举的例子都离不开各类数组的排序方法，倘使Lambda表达式仅能用于sort方法，无疑限制了它的应用范围。那么除了sort方法，还有哪些场景能够将Lambda表达式派上用场呢？既然匿名内部类与Lambda表达式都依附于某种接口，追根究底，就得好好研究一下这种接口的特别之处。  
关于排序方法sort的第二个输入参数，原本定义的参数类型是比较器Comparator，可是这个比较器真正有用的实乃唯一一个抽象方法compare。之前阐述Lambda表达式概念的时候，提到Lambda表达式指的是匿名方法，并且由于Java不支持把方法作为参数类型，因此只好再给方法加一层接口的包装，于是sort方法里的参数类型变为Comparator接口而非compare方法了。  
像Comparator这种挂羊头卖狗肉的接口，表面上是接口的结构，实际上给某个方法专用，为了有别于其它普通接口，它被Java称作“函数式接口”。函数式接口拥有一般接口的形态，但其内部有且仅有一个抽象方法（方法也叫做函数），而这也是外部调用时采取Lambda表达式改写的方法。除此之外，函数式接口还允许定义别的非抽象方法，包括默认方法与静态方法。  
搞清楚了函数式接口的来龙去脉，接下来不妨自定义一个全新的函数式接口。之前讲到普通接口之时，定义了一个行为接口给各个动物类实现，这意味着行为动作的方法代码与类定义代码在一起定义。如果来了一个新的动物，就得提供对应的动物类定义及其动作代码，日积月累各种动物类势必越来越多。不过很多业务场景希望更灵活的逻辑，往往只要定义一个基础的动物类，然后动物的每样属性都由成员方法读写，甚至动物的行为动作也由外部传入。这样可以制定一个“行动”方法，并通过“行为”接口包装起来，再提供给动物类使用。下面便是一个最简单的行为接口代码例子：

//定义一个行为接口，给动物类调用
    public interface Behavior {
    
    	// 声明一个名叫行动的抽象方法
    	public void act();
    }

从上面的接口定义可知，Behavior接口有且仅有一个抽象方法act，因而它属于函数式接口。接着编写动物类的定义代码，其中的midnight方法用来控制该动物在半夜干什么，具体的行动内容由输入参数指定（参数类型为Behavior），具体的动物类代码如下所示：

//演示动物类的定义，其中midnight方法的输入参数为Behavior类型
    public class Animal {
    
    	// 定义一个名称属性
    	private String name;
    
    	public Animal(String name) {
    		this.name = name;
    	}
    	
    	public String getName() {
    		return this.name;
    	}
    	
    	// 定义一个半夜行动的方法。具体的动作由输入行为的act方法执行
    	public void midnight(Behavior behavior) {
    		behavior.act();
    	}
    }

然后外部就能创建动物类Animal的实例，并调用该实例的midnight方法传入规定的行为动作。以公鸡为例，大公鸡最喜欢在半夜鸡叫了，那么先创建一只公鸡实例，再命令它的midnight方法执行叫唤动作，这里的叫唤动作若以匿名内部类书写的话，可参考下列的调用代码：

// 测试公鸡在半夜干了啥
    private static void testCock() {
    	Animal cock = new Animal("公鸡");
    	// 调用midnight方法时，传入匿名内部类的实例
    	cock.midnight(new Behavior() {
    		@Override
    		public void act() {
    			System.out.println(cock.getName()+"在叫啦。");
    		}
    	});
    }

把以上的匿名内部类写法改为Lambda表达式，将冗余部分掐头去尾简化成了如下一行代码：

// 调用midnight方法时，传入Lambda表达式的代码。
    // 匿名方法不存在输入参数的话，也要保留一对圆括号占位子。
    cock.midnight(() -> System.out.println(cock.getName()+"在叫啦。"));

单单看这个Lambda表达式，姑且不论事实上的参数类型为何，至少在表面上是把一段方法代码作为输入参数传给了midnight。如此一来，函数式接口借助Lambda表达式，成功地瞒天过海摇身变成了一种方法类型。  
继续演示其它动物，每当夜深人静的时候，老猫便瞪圆眼睛出来捉老鼠了，于是往老猫实例的midnight方法输入捉老鼠动作，相应的调用代码如下所示：

// 测试老猫在半夜干了啥
    private static void testCat() {
    	Animal cat = new Animal("老猫");
    	// 调用midnight方法时，传入Lambda表达式的代码
    	cat.midnight(() -> System.out.println(cat.getName()+"在捉老鼠。"));
    }

可见函数式接口结合Lambda表达式，将与行为有关的代码减肥减得不能再瘦了。再奉上一段猪仔在半夜呼呼大睡的代码例子：

// 测试猪仔在半夜干了啥
    private static void testPig() {
    	Animal pig = new Animal("猪仔");
    	// 调用midnight方法时，传入Lambda表达式的代码
    	pig.midnight(() -> System.out.println(pig.getName()+"在呼呼大睡。"));
    }

最后运行上述三种动物的测试代码，得到以下的日志结果：

公鸡在叫啦。
    老猫在捉老鼠。
    猪仔在呼呼大睡。

总结一下，函数式接口适用于外部把某个方法当作输入参数的场合。通过利用函数式接口，一群相似的实体支持在调用之时单独传入个体动作，而无需像从前那样派生出许多子类，还要在各个子类中分别实现它们的动作方法。

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[Java]: https://blog.csdn.net/pinlantu/article/details/83957672