Java 8之FunctionalInterface深度解析（一）

古城微笑少年丶 2022-05-24 06:13 175阅读 0赞

引言： 虽然Java拥有数量庞大的开发者群体，但是其亦不能免俗，不能不追随业界流行的趋势，逐步加入新的流行元素。 在JDK 8中加入针对函数式编程的支持，而@Functionalinterface便是其中之一，本文将深度分析Functional interface的应用与使用经验。

## 函数式编程 ##

这个话题有点偏学术，但是不妨碍一起来了解一下。在面向对象编程之前，是面向过程的结构化分析和编程。在面向对象技术大行其道的若干年之后，函数式编程一种新的方式日渐兴起，为越来越多的开发者所接纳，究其本质，“函数式编程”是一种编程的范式和编程的方法论(programming paradigm)，它属于结构化编程的一种，主要的思想是把运算的过程尽量通过一组嵌套的函数来实现。  
听了这么多晦涩的术语之后，大家不禁会问：面向对象这么强大的东东，怎么还会有函数式的市场？ 其实问题的症结点就在于函数式编程在当今的编程领域，其有何种价值？基于笔者的思考和观察分析，函数式编程本质的提升是在于用更少的代码实现了更多的功能，可以基于表达式就可以解决单独定义的方法需要解决的问题，且没有什么副作用，大大提升了开发者的开发效率。  
下面来近距离观察一下函数式编程的几个特点：

*  函数可以作为变量、参数、返回值和数据类型。
 *  基于表达式来替代方法的调用
 *  函数无状态，可以并发和独立使用
 *  函数无副作用，不会修改外部的变量
 *  函数结果确定性；同样的输入，必然会有同样的结果。

函数式编程的优点：

*  代码简洁，开发效率高
 *  接近自然语言，易于理解
 *  由于函数的特性，易于调试和使用
 *  易于并发使用
 *  脚本语言的特性，易于升级部署

## FunctionalInterface ##

在JDK 8中引入了FunctionalInterface接口，其源代码定义如下：

@Documented
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target(ElementType.TYPE)
    public @interface FunctionalInterface { }

从其接口定义来看，其在运行时使用，没有具体的方法，为标识(Markable)接口。  
关于接口的具体功能和使用，先看权威的官方说明吧，由于官方说明比较长，这里截取其中的关键信息如下，关于功能描述：

An informative annotation type used to indicate that an interface type declaration is intended to be a <i>functional interface</i> as defined by the Java Language Specification.

翻译过来就是其用来标识接口为函数接口。  
那关于注意事项主要有以下几点：

*  唯一的抽象方法，有且仅有一个  
    Conceptually, a functional interface has exactly one abstract method.
 *  可用于lamba类型的使用方式  
    Note that instances of functional interfaces can be created with lambda expressions, method references, or constructor references.
 *  不能被覆盖之后，再声明为抽象方法，则不算抽象方法。例如接口实现了Object中的方法。  
    `If an interface declares an abstract method overriding one of the public methods of {@code java.lang.Object}, that also does <em>not</em> count toward the interface's abstract method count since any implementation of the interface will have an implementation from {@code java.lang.Object} or elsewhere.`
 *  加上标注,则会触发JavaCompiler的检查。对于符合函数接口的接口，加不加都无关紧要，但是加上则会提供一层编译检查的保障。如果不符合，则会报错。  
    `However, the compiler will treat any interface meeting the definition of a functional interface as a functional interface regardless of whether or not a FunctionalInterface annotation is present on the interface declaration.`  
    基于@FunctionalInterface的官方说明，做了一番解释，希望可以帮助大家更好地理解其应用。

## 简单示例 ##

定义一个Hello的接口:

@FunctionalInterface
    public interface Hello {
        String msg(String info);
    }

调用执行示例：

Hello hello = param -> param + "world!";
    System.out.println("test functional:" + hello.msg("hello,"));

则输出为：

> test functional:hello,world!

从上述的代码中可以发现，核心点在于->前后的内容，基于->声明了一个功能函数FunctionalInterface，这可以在代码中直接进行调用。  
本质上是将函数的实现直接转换为了一个声明语句的定义，极大简化了原有的实现方式。又有的实现方式是什么呢，下面来看一下：

Hello hello2 = new Hello() {
                @Override
                public String msg(String info) {
                    return info + ",world";
                }
            };

相比来看，是否变得简单了一些？

## 总结 ##

在本节中，介绍了函数式编程的概念和基本特征，并针对@FunctionalInterface的功能和使用做了介绍，最后通过一个简要的示例来展示其基本用法。  
接下来还将针对其高级用法以及注意事项进行分析，稍后待续。