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Java 8系列之 Lambda的函数式接口(三)

技术杂谈 勤劳的小蚂蚁 3个月前 (01-25) 71次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

使用泛型

在前文实践中,我们定义了StudentFilter函数式接口,使得学生的过滤筛选函数开始支持Lambda的行为传递。其中StudentFilter定义了函数描述符为(T)->boolean类型的函数式接口,从而只要满足该描述符的行为代码都可参数化传递给学生过滤函数。

在系统开发中,布尔表达式非常常用,如果此时我们系统中需要一个(T)->boolean类型的老师筛选函数式接口,我们就需要定义一个TeacherFilter接口了吗?虽然可以这样做,但是不符合代码复用思想。如果我们能将StudentTeacher的类型也参数化,那就解决现在的问题,同时提供了统一的(T) -> boolean 函数类型的抽象接口,这里,应该很多同学应该想到了,类型参数化实质上就是泛型技术。学生过滤代码支持泛型改造后如下:

这里将Student对象进行了类型泛型化处理 ,这里读者可以与前文比对学习,本作者一直认为技术比对是一种很好的学习方式。

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JDK中已有的函数式接口

第一节中的OToBoolean<T>已经是一个很通用的用于布尔判断的函数式接口了,完全可以作为基础接口定义在整个项目中使用。既然这样,你就去定义吧,只不过JDK早就把你的买卖抢了。在JDK8中Java语言开发者已经将常用函数描述符的接口进行了抽象封装,定义在java.util.function 包中。例如我们定义的布尔函数式接口,在JDK中Predicate<T>接口与之具有相同的定义。这里我们详细介绍一下 java.util.function 包中的函数式接口 Predicate<T>Consumer<T>Supplier<T>Function<T,R>接口,并将在后文给出一个较全的函数式接口与描述符对应表。

Predicate<T> 接口该接口定义了一个支持泛型的boolean test( T)的抽象方法,其函数描述符为 (T)-> boolean,现在我们就可以直接使用Predicate<T>接口来替代OToBoolean接口了。

Consumer<T>接口该接口定义了一个void accept(T)的抽象方法,其函数描述符为 (T) -> void,如果你需要一个操作某一对象,但无需返回的的函数式接口,那么就可以使用Consumer<T>接口。

Supplier<T>接口既然有消费者接口(Consumer<T>),那就要有生产者接口(Supplier<T>),该接口定义了一个 T get() 的抽象方法,其函数描述符为 () -> T,如果你需要一个从某一对象获取到某值的接口,那么就可以用Supplier<T>

Function<T,R>接口该接口定义了一个 R applay(T)类型的抽象函数,它接受一个泛型变量T,并返回一个泛型变量R,如果你需要将一个对象T映射成R,那么就可以使用Function<T,R>接口。例如我们需要打印一个花名册,但是具体打印的格式需要可灵活配置,那就将花名册打印格式参数化,需要使用 (Student) -> String 类型的函数描述符,与Function<T, R>接口吻合。

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关于装箱与拆箱


泛型的使用使得函数式接口有了更高的灵活性,我觉得这里应该先说一下参数化,参数化是相对于硬编码来说的 ,如我们常用的函数声明具有参数列表,lambda表达式采用了代码参数化技术,泛型则使用了类型参数化技术,参数化是代码走向通用的方法 ,同时也是编程抽象的一种体现。

为了程序员的方便,JDK中提供了现成的支持泛型的函数式接口,但是由于泛型的支持,使得接口也会存在一些性能浪费的问题。我们知道Java泛型只能支持引用类型,也就是对象,不支持原始类型(intdoublechar等),在 Java SE5之前Java程序员在泛型中使用原始类型时,只能通过其对应的引用类型(IntergerDoubleCharactor)来替换,并且需要使用函数式式的方式进行原始类型到引用类型的转换,如Integer i =newInteger(10)从 Java SE5开始,Java支持自动装箱拆箱技术,通过赋值操作,便可以将原始类型包装成引用类型如Integer i = 10,相对的自动拆箱便是将引用类型转为原始类型。

但是这样的特性也会带来牺牲性能的代价,装箱的本质是将原始类型包裹起来生成一个对象出来,并将原始类型的值保存到该对象中,相对于原始类型包装的过程和内存的占用都会相应的提高,并且在很多情况下我们使用原始类型就足够了。为此,Java 8 提供了一批避免原始类型装箱的函数式接口。例如IntPredicateIntConsumerDoublePredicateIntFunction等,使用原始类型作为接口命名的前缀便是对应的避免装箱的函数式接口声明。
查看具体声明,读者应该可以发现,这些接口的函数描述符完全没变,只是泛型使用了具体的原始类型来替代,如下:


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Java 8 中函数式接口列表


现在我们给出一份较为全的函数式接口与描述符对应的接口声明列表:

    函数式接口    函数描述符
Predicate<T>  (T)  -> boolean
Consumer<T>  (T)  -> void
Function< T, R >  (T)  -> R
Supplier<T>  ( )  -> T
UnaryOperator<T>   (T)  ->  T
BinaryOperator<T>  (T, T) -> T
BiPredicate<L, R>  (L, R)  -> boolean
BiConsumer<T, U>  (T, U)  -> void
BiFunction<T, U, R>  (T, U)  -> R

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