Java 泛型接口 Function：使用、示例和详解

r囧r小猫 2024-03-03 08:36 100阅读 0赞

Java中的泛型接口 `Function` 是一个强大的工具，它允许您定义一个接受一个输入参数并生成一个输出结果的函数。这个接口可以在各种情况下用于函数式编程，例如映射、过滤、转换等操作。通过使用泛型，它可以适用于不同类型的输入和输出数据，提供了更大的灵活性和重用性。

## 接口定义 ##

`Function` 接口是 Java 8 引入的一个函数式接口，它被定义为：

package java.util.function;
    
    import java.util.Objects;
    
    /**
     * 表示接受一个参数并产生结果的函数。
     *
     * <p>这是一个<a href="package-summary.html">函数式接口</a>，
     * 其功能方法是 {@link #apply(Object)}。
     *
     * @param <T> 函数输入的类型
     * @param <R> 函数结果的类型
     *
     * @since 1.8
     */
    @FunctionalInterface
    public interface Function<T, R> {
    
        /**
         * 将此函数应用于给定的参数。
         *
         * @param t 函数参数
         * @return 函数结果
         */
        R apply(T t);
    
        /**
         * 返回一个组合函数，首先将 {@code before} 函数应用于其输入，然后将此函数应用于结果。
         * 如果任何函数的评估引发异常，则将其传播给组合函数的调用者。
         *
         * @param <V> {@code before} 函数的输入类型，以及组合函数的输入类型
         * @param before 在应用此函数之前应用的函数
         * @return 一个组合函数，首先应用 {@code before} 函数，然后应用此函数
         * @throws NullPointerException 如果 before 为 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));
        }
    
        /**
         * 返回一个组合函数，首先将此函数应用于其输入，然后将 {@code after} 函数应用于结果。
         * 如果任何函数的评估引发异常，则将其传播给组合函数的调用者。
         *
         * @param <V> {@code after} 函数的输出类型，以及组合函数的输出类型
         * @param after 在应用此函数后应用的函数
         * @return 一个组合函数，首先应用此函数，然后应用 {@code after} 函数
         * @throws NullPointerException 如果 after 为 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));
        }
    
        /**
         * 返回一个始终返回其输入参数的函数。
         *
         * @param <T> 函数的输入和输出对象的类型
         * @return 一个始终返回其输入参数的函数
         */
        static <T> Function<T, T> identity() {
            return t -> t;
        }
    }

这个接口有两个泛型参数：

*  `T`：表示输入类型（参数类型）。
 *  `R`：表示结果类型（返回类型）。

您可以根据需要自定义 `R` 和 `T` 的类型，以适应不同的场景。Function 接口的使用非常灵活，可以用于各种不同的函数操作。

## Function接口的方法 ##

`Function`接口是一个泛型接口，它有两类型参数：输入类型和输出类型。它定义了一个抽象方法`apply`，该方法接受一个输入参数，并返回一个输出结果。这使得`Function`可以表示各种不同类型的函数，从而实现更大的灵活性。

除了`apply`方法，Function接口还提供了一些默认方法，使其更加灵活。一些常用的默认方法包括：

*  `andThen(Function<? super R, ? extends V> after)`：将当前函数执行完毕后，再执行另一个函数，将结果传递给另一个函数。这可以用于构建函数链。
 *  `compose(Function<? super V, ? extends T> before)`：与`andThen`相反，它先执行另一个函数，然后执行当前函数。
 *  `identity()`：返回一个恒等函数，即将输入直接返回，通常在构建函数链时用作起始函数。

## 示例代码 ##

### 示例1：将字符串转换为大写 ###

package com.fm.design.demo.java.function;
    
    import java.util.function.Function;
    
    /**
     * @author 未来码匠
     */
    public class FunctionDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            // 创建一个 Function，将字符串转换为大写
            Function<String, String> toUpperCaseFunction = String::toUpperCase;
    
            // 应用函数
            String inputString = "Hello, World!";
            String result = toUpperCaseFunction.apply(inputString