学而实习之 不亦乐乎

Java:Function 函数式接口

2022-01-03 20:54:09

在开发过程中经常会使用 if...else... 进行判断抛出异常、分支处理等操作。这些 if...else... 充斥在代码中严重影响了代码代码的美观,这时我们可以利用 Java 8 的 Function 接口来消灭 if...else...。

if (...){
    throw new RuntimeException("出现异常了");
} 

if (...){
    doSomething();
} else {
    doOther();
}

一、Function 函数式接口

使用注解@FunctionalInterface标识,并且只包含一个抽象方法的接口是函数式接口。函数式接口主要分为Supplier供给型函数、Consumer消费型函数、Runnable无参无返回型函数和Function有参有返回型函数。

Function可以看作转换型函数

1.Supplier 供给型函数

Supplier 的表现形式为不接受参数、只返回数据 

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {

    /**
     * Gets a result.
     *
     * @return a result
     */
    T get();
}

2.Consumer消费型函数

Consumer消费型函数和Supplier刚好相反。Consumer接收一个参数,没有返回值

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

    /**
     * Performs this operation on the given argument.
     *
     * @param t the input argument
     */
    void accept(T t);

    /**
     * Returns a composed {@code Consumer} that performs, in sequence, this
     * operation followed by the {@code after} operation. If performing either
     * operation throws an exception, it is relayed to the caller of the
     * composed operation.  If performing this operation throws an exception,
     * the {@code after} operation will not be performed.
     *
     * @param after the operation to perform after this operation
     * @return a composed {@code Consumer} that performs in sequence this
     * operation followed by the {@code after} operation
     * @throws NullPointerException if {@code after} is null
     */
    default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }
}

3.Runnable 无参无返回型函数

Runnable 的表现形式为即没有参数也没有返回值.

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    /**
     * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
     * to create a thread, starting the thread causes the object's
     * <code>run</code> method to be called in that separately executing
     * thread.
     * <p>
     * The general contract of the method <code>run</code> is that it may
     * take any action whatsoever.
     *
     * @see     java.lang.Thread#run()
     */
    public abstract void run();
}


Function 函数的表现形式为接收一个参数,并返回一个值。Supplier、Consumer和Runnable可以看作Function的一种特殊表现形式

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

    /**
     * Applies this function to the given argument.
     *
     * @param t the function argument
     * @return the function result
     */
    R apply(T t);

    /**
     * Returns a composed function that first applies the {@code before}
     * function to its input, and then applies this function to the result.
     * If evaluation of either function throws an exception, it is relayed to
     * the caller of the composed function.
     *
     * @param <V> the type of input to the {@code before} function, and to the
     *           composed function
     * @param before the function to apply before this function is applied
     * @return a composed function that first applies the {@code before}
     * function and then applies this function
     * @throws NullPointerException if before is null
     *
     * @see #andThen(Function)
     */
    default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }

    /**
     * Returns a composed function that first applies this function to
     * its input, and then applies the {@code after} function to the result.
     * If evaluation of either function throws an exception, it is relayed to
     * the caller of the composed function.
     *
     * @param <V> the type of output of the {@code after} function, and of the
     *           composed function
     * @param after the function to apply after this function is applied
     * @return a composed function that first applies this function and then
     * applies the {@code after} function
     * @throws NullPointerException if after is null
     *
     * @see #compose(Function)
     */
    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

    /**
     * Returns a function that always returns its input argument.
     *
     * @param <T> the type of the input and output objects to the function
     * @return a function that always returns its input argument
     */
    static <T> Function<T, T> identity() {
        return t -> t;
    }
}

二、使用技巧

1.处理抛出异常的 if

[1]定义函数

定义一个抛出异常的形式的函数式接口, 这个接口只有参数没有返回值是个消费型接口

/**
 * 抛异常接口
 **/
@FunctionalInterface
public interface ThrowExceptionFunction {

    /**
     * 抛出异常信息
     *
     * @param message 异常信息
     * @return void
     **/
    void throwMessage(String message);
}

[2]编写判断方法

创建工具类VUtils并创建一个isTure方法,方法的返回值为刚才定义的函数式接口-ThrowExceptionFunction。ThrowExceptionFunction的接口实现逻辑为当参数b为true时抛出异常

/**
 *  如果参数为true抛出异常
 * 
 * @param b 
 * @return com.example.demo.func.ThrowExceptionFunction
 **/
public static ThrowExceptionFunction isTure(boolean b){

    return (errorMessage) -> {
        if (b){
            throw new RuntimeException(errorMessage);
        }
    };
}

[3]使用方式

调用工具类参数参数后,调用函数式接口的throwMessage方法传入异常信息。当出入的参数为false时正常执行 

@Test
void isTrue1(){
    VUtils.isTrue(fasle).throwMessage("false:抛出异常信息");
}

当出入的参数为true时抛出异常 

@Test
void isTrue(){
    VUtils.isTrue(fasle).throwMessage("true:抛出异常信息");
}

2.处理 if 分支操作

[1]定义函数式接口

创建一个名为BranchHandle的函数式接口,接口的参数为两个Runnable接口。这两个两个Runnable接口分别代表了为true或false时要进行的操作

/**
 * 分支处理接口
 **/
@FunctionalInterface
public interface BranchHandle {

    /**
     * 分支操作
     *
     * @param trueHandle 为true时要进行的操作
     * @param falseHandle 为false时要进行的操作
     * @return void
     **/
    void trueOrFalseHandle(Runnable trueHandle, Runnable falseHandle);

}

[2]编写判断方法

创建一个名为isTureOrFalse的方法,方法的返回值为刚才定义的函数式接口-BranchHandle。

/**
 * 参数为true或false时,分别进行不同的操作 
 * 
 * @param b 
 * @return com.example.demo.func.BranchHandle     
 **/
public static BranchHandle isTureOrFalse(boolean b){
    
    return (trueHandle, falseHandle) -> {
        if (b){
            trueHandle.run();
        } else {
            falseHandle.run();
        }
    };
}

[3]使用方式

参数为true时,执行trueHandle ; 参数为false时,执行falseHandle 

@Test
void isTrueOrFalse(){
    VUtils.isTrueOrFalse(true)
    .trueOrFalseHandle(()->{
            System.out.println("true,Start!");
        },()->{
            System.out.println("false,Stop!");
        }
    );
}

3.如果存在值执行消费操作,否则执行基于空的操作

[1]定义函数

创建一个名为PresentOrElseHandler的函数式接口,接口的参数一个为Consumer接口。一个为Runnable, 分别代表值不为空时执行消费操作和值为空时执行的其他操作

/**
 * 空值与非空值分支处理
 */
public interface PresentOrElseHandler<T extends Object> {

    /**
     * 值不为空时执行消费操作
     * 值为空时执行其他的操作
     * 
     * @param action 值不为空时,执行的消费操作
     * @param emptyAction 值为空时,执行的操作
     * @return void    
     **/
   void presentOrElseHandle(Consumer<? super T> action, Runnable emptyAction);
   
}

[2]编写判断方法

创建一个名为isBlankOrNoBlank的方法,方法的返回值为刚才定义的函数式接口-PresentOrElseHandler。

/**
 * 参数为true或false时,分别进行不同的操作
 *
 * @param b
 * @return com.example.demo.func.BranchHandle
 **/
public static PresentOrElseHandler<?> isBlankOrNoBlank(String str){

    return (consumer, runnable) -> {
        if (str == null || str.length() == 0){
            runnable.run();
        } else {
            consumer.accept(str);
        }
    };
}

[3]使用方式

调用工具类参数参数后,调用函数式接口的presentOrElseHandle方法传入一个Consumer和Runnable

参数不为空时,打印参数 

@Test
void isBlankOrNoBlank(){
    VUtils.isBlankOrNoBlank("abc")
    .presentOrElseHandle(System.out::println, ()->{
            System.out.println("空字符串");
        });
}