Java - 函數式介面
你好，未來的Java開發者！今天，我們將進入Java中函數式介面的精彩世界。如果你是編程新手，不必擔心；我會一步一步引導你了解這個概念，就像我過去幾年教學中對無數學生所做的那樣。所以，來一杯咖啡（或你最喜歡的飲料），我們一起深入探討吧！
函數式介面是什麼？
想像一下，你在一個派對上，被分配的角色是DJ。你的工作很簡單：播放音樂。你不需要擔心提供食物或裝飾場地。在Java中，函數式介面就像那個DJ——它有一個特定的任務要完成，而且做得很好。
在技術術語中，函數式介面是一個包含正好一個抽象方法的介面。它可以有其他方法，但這些方法必須是默認或靜态方法。單一的抽象方法賦予了函數式介面其“函數式”的本質。
示例1：一個簡單的函數式介面
@FunctionalInterface
interface Greeter {
void greet(String name);
}在這個示例中，Greeter是一個函數式介面。它只有一個抽象方法greet，該方法接受一個String參數並不返回任何東西（void）。
@FunctionalInterface注解
你可能已經注意到我們示例中的@FunctionalInterface注解。這就像在我們的介面上貼上“DJ”徽章。它告訴Java，“嘿，這個介面應該是函數式的！”如果我們不小心添加了另一個抽象方法，Java會給我們一個錯誤，幫助我們保持介面的函數式本質。
使用函數式介面
現在我們知道了函數式介面是什麼，我們來看看如何使用它們。函數式介面的一個最酷的地方是我们可以用它們與lambda表達式一起使用，這些表達式就像是编写方法的簡略方式。
示例2：將函數式介面與Lambda表達式一起使用
public class GreeterTest {
public static void main(String[] args) {
Greeter friendlyGreeter = (name) -> System.out.println("你好，" + name + "! 你怎麼樣？");
friendlyGreeter.greet("Alice");
Greeter formalGreeter = (name) -> System.out.println("下午好，" + name + "。希望你一切安好。");
formalGreeter.greet("史密斯先生");
}
}在這個示例中，我們使用Greeter介面創建了兩個不同的歡迎者。lambda表達式(name) -> ...即時實現了greet方法。這就像為兩個不同的派對雇傭兩個不同的DJ一樣！
當你運行這段代碼時，你會看到：
你好，Alice! 你怎麼樣？
下午好，史密斯先生。希望你一切安好。Java中的函數式介面類型
Java提供了許多內置的函數式介面，使我們的生活更加輕鬆。讓我們看看一些最常使用的：
1. Predicate
Predicate<T>介面用於一個參數的布爾值函數。它就像一個可以回答是或不是的問題。
import java.util.function.Predicate;
public class PredicateExample {
public static void main(String[] args) {
Predicate<Integer> isAdult = age -> age >= 18;
System.out.println("20是成年年齡嗎? " + isAdult.test(20));
System.out.println("15是成年年齡嗎? " + isAdult.test(15));
}
}這將輸出：
20是成年年齡嗎? true
15是成年年齡嗎? false2. Function<T,R>
Function<T,R>介面表示一個接受一個參數並生成結果的函數。它就像一臺將某物投入並產生其他東西的機器。
import java.util.function.Function;
public class FunctionExample {
public static void main(String[] args) {
Function<String, Integer> stringLength = str -> str.length();
System.out.println("'Hello'的長度： " + stringLength.apply("Hello"));
System.out.println("'Java is awesome'的長度： " + stringLength.apply("Java is awesome"));
}
}這將輸出：
'Hello'的長度： 5
'Java is awesome'的長度： 163. Consumer
Consumer<T>介面表示一個接受單個輸入參數並返回無結果的操作。它就像一個黑洞，消耗數據但不產生任何東西。
import java.util.function.Consumer;
public class ConsumerExample {
public static void main(String[] args) {
Consumer<String> printer = message -> System.out.println("列印： " + message);
printer.accept("你好，函數式介面！");
printer.accept("Java很有趣！");
}
}這將輸出：
列印： 你好，函數式介面！
列印： Java很有趣！4. Supplier
Supplier<T>介面表示結果的供應商。它不接受參數但產生一個值。它就像一臺不需要你放入東西就能給你一些東西的售貨機。
import java.util.function.Supplier;
import java.util.Random;
public class SupplierExample {
public static void main(String[] args) {
Supplier<Integer> randomNumberSupplier = () -> new Random().nextInt(100);
System.out.println("隨機數字： " + randomNumberSupplier.get());
System.out.println("另一個隨機數字： " + randomNumberSupplier.get());
}
}這將輸出兩個0到99之間的隨機數字，例如：
隨機數字： 42
另一個隨機數字： 73Java 8之前存在的函數式介面
在Java 8引入函數式介面概念之前，Java有一些符合定義的介面。這些主要用於事件處理和並發編程。讓我們看看一些示例：
1. Runnable
Runnable介面自Java早期時代以來就存在。它通常用於創建線程。
public class RunnableExample {
public static void main(String[] args) {
Runnable helloRunnable = () -> System.out.println("來自線程的問候！");
new Thread(helloRunnable).start();
}
}這將輸出：
來自線程的問候！2. Comparator
Comparator介面用於定義對象的自定義排序。
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class ComparatorExample {
public static void main(String[] args) {
String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie", "David"};
Comparator<String> lengthComparator = (s1, s2) -> s1.length() - s2.length();
Arrays.sort(names, lengthComparator);
System.out.println("按長度排序： " + Arrays.toString(names));
}
}這將輸出：
按長度排序： [Bob, Alice, David, Charlie]結論
恭喜你！你剛剛走出了Java中函數式介面的第一步。我們已經介绍了它們是什麼、如何使用它們，並查看了一些常見類型。請記住，函數式介面就像你Java工具箱中的專用工具。它們幫助你编写更乾淨、表達性更强的代碼。
隨著你繼續Java之旅，你會發現函數式介面的用處越來越多。當涉及到流和集合時，它們尤其強大，這將在我們未來的課程中進行講解。
繼續練習，保持好奇心，最重要的是，編程愉快！Java是一門廣闊且激動人心的語言，你已經在掌握它的道路上邁出了堅實的一步。直到下次，編程愉快！
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