Java8 Consumer、Supplier、Predicate、Function

2024-06-23 21:47 由请叫我头头哥发表于 #后端开发

今天我们还讲讲Consumer、Supplier、Predicate、Function这几个接口的用法，在 Java8 的用法当中，这几个接口虽然没有明目张胆的使用，但是，却是润物细无声的。为什么这么说呢？这几个接口都在 java.util.function 包下的，分别是Consumer（消费型）、supplier（供给型）、predicate（谓词型）、function（功能性），相信有了后面的解释，你应该非常清楚这个接口的功能了。那么，下面，我们从具体的应用场景来讲讲这个接口的用法！

vConsumer

Java Consumer接口来自Java 8中引入的 java.util.function包。
Consumer是一个功能接口，用来作为lambda表达式或方法引用的任务目标(传递一个参数执行指定的方法)。

Consumer的功能接口是一个接受单一参数并且不返回任何结果的操作。

Consumer的功能方法是accept(T t)。

Consumer具有以下方法。

1. accept : 这是Consumer功能接口的功能方法。accept 方法对给定的参数进行这一操作。

2. andThen : 此方法返回一个组合的Consumer，该Consumer先执行原始的Consumer操作，然后按照从左到右的顺序执行给定的andThen操作。

功能方法：accept

功能方法accept在功能接口Consumer中的定义

void accept(T t)

使用示例

ConsumerAccept.java

import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerAccept {
  public static void main(String[] args) {
    Consumer<String> nameConsumer = s -> System.out.println(s); 
    
    nameConsumer.accept("Mahesh");
    nameConsumer.accept("Krishna");
  }
}

输出

Mahesh
Krishna

使用Lambda表达式创建Consumer
可以使用lambda表达式创建Consumer。

例1 基础类型操作
在我们的示例中，我们将使用lambda表达式在此处创建两个Consumer。

一个用于将数字添加到列表的方法，如果数字为奇数，则将添加到具有奇数的列表中；如果数字为偶数，则将其添加到具有偶数的另一个列表中。

ConsumerLambda1.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerLambda1 {
  public static void main(String[] args) {
    List<Integer> oddList = new ArrayList<>();
    List<Integer> evenList = new ArrayList<>();
    
    Consumer<Integer> storeNumber = n -> {
       if (n % 2 == 0) {
         evenList.add(n);
       } else {
         oddList.add(n);
       }
    };
    
    Consumer<List<Integer>> printList = list -> list.forEach(n -> System.out.println(n));
    
    storeNumber.accept(10);
    storeNumber.accept(15);
    storeNumber.accept(25);
    storeNumber.accept(30);
    
    System.out.println("--- Odd number ---");
    
    printList.accept(oddList);
    
    System.out.println("--- Even number ---");
    
    printList.accept(evenList);
  }
}

输出结果

--- Odd number ---
15
25
--- Even number ---
10
30

例2 对象类型操作

我们将使用lambda表达式创建一个Consumer，它将决定并显示一个公民在选举中是否可以投票的数据。

ConsumerLambda2.java

import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerLambda2 {
  public static void main(String[] args) {
     Consumer<Citizen> electionConsumer = c -> {
       if (c.getAge() < 18) {
         System.out.println(c.getName() + " is not eligible to vote.");
       } else {
         System.out.println(c.getName() + " can vote.");
       }
     };
     
     electionConsumer.accept(new Citizen("Ritesh", 15));
     
     electionConsumer.accept(new Citizen("Shreya", 20));
  }
}

class Citizen {
  private String name;
  private int age;

  public Citizen(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  public String getName() {
    return name;
  }

  public int getAge() {
    return age;
  }
}

输出结果

Ritesh is not eligible to vote.
Shreya can vote.

使用方法引用创建Consumer
Consumer可以使用方法引用来创建。

在我们的例子中，我们有一个有两个方法的实用类Utility，其中一个方法将替换Map中的值，第二个方法显示Map中的数据。我们将使用方法引用来创建Consumer。

ConsumerMethodRef.java

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerMethodRef {
  public static void main(String[] args) {
    Map<Integer, String> persons = new HashMap<Integer, String>();
    persons.put(101, "Mahesh");
    persons.put(102, "Krishna");

    Consumer<Map<Integer, String>> updatePersons = Utility::updateData;

    Consumer<Map<Integer, String>> displayPersons = Utility::displayData;

    updatePersons.accept(persons);

    displayPersons.accept(persons);
  }
}

class Utility {
  static void updateData(Map<Integer, String> persons) {
    persons.replaceAll((k, v) -> "Shree ".concat(v));
  }

  static void displayData(Map<Integer, String> persons) {
    for (Map.Entry<Integer, String> entry : persons.entrySet()) {
      System.out.println(entry.getKey() + " - " + entry.getValue());
    }
  }
}

输出结果

101 - Shree Mahesh
102 - Shree Krishna

使用andThen方法

在Java文档中andThen方法声明。

default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after)

这个方法返回一个组合的Consumer，先执行当前Consumer操作，然后再执行after的Consumer操作。
如果在此操作或操作之后有异常，则将其中继到当前组合操作。
如果这个操作出现异常，那么后面的操作将不会被执行。

例1 简单拼接Consumer

我们的示例中有两个Consumer。

首先将执行squareConsumer，然后将执行printConsumer。

ConsumerAndThen1.java

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerAndThen1 {
  public static void main(String[] args) {
    List<Integer> numList = Arrays.asList(3, 4, 5, 6);

    Consumer<List<Integer>> squareConsumer = list -> {
      for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        list.set(i, list.get(i) * list.get(i));
      }
    };

    Consumer<List<Integer>> printConsumer = list -> list.forEach(n -> System.out.println(n));

    squareConsumer.andThen(printConsumer).accept(numList);
  }
}

输出

例2 多个拼接Consumer

我们多次使用andThen。首先将执行oddNumConsumer，然后将执行evenNumConsumer，然后将执行taskFinishConsumer。

ConsumerAndThen2.java

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerAndThen2 {
  public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = Arrays.asList(12, 13, 14, 15, 16, 17);

    Consumer<List<Integer>> oddNumConsumer = MyNumber::printOddNum;

    Consumer<List<Integer>> evenNumConsumer = MyNumber::printEvenNum;

    Consumer<List<Integer>> taskFinishConsumer = MyNumber::taskFinishMsg;

    oddNumConsumer.andThen(evenNumConsumer).andThen(taskFinishConsumer).accept(list);
  }
}

class MyNumber {
  static void printOddNum(List<Integer> myNumbers) {
    System.out.println("--- odd numbers ---");
    myNumbers.forEach(n -> {
      if (n % 2 == 1) {
        System.out.print(n + " ");
      }
    });
  }

  static void printEvenNum(List<Integer> myNumbers) {
    System.out.println("\n--- even numbers ---");
    myNumbers.forEach(n -> {
      if (n % 2 == 0) {
        System.out.print(n + " ");
      }
    });
  }

  static void taskFinishMsg(List<Integer> myNumbers) {
    System.out.println("\nTotal " + myNumbers.size() + " number processed.");
  }
}

输出结果

--- odd numbers ---
13 15 17 
--- even numbers ---
12 14 16 
Total 6 number processed.

vSupplier

Java 8引入了函数式接口 Supplier 是一个无参数的函数式接口，它不接受任何输入参数，但可以返回一个结果。它定义了一个名为 get() 的抽象方法，用于获取结果。

下面是Supplier<T>接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}

在函数式编程中， Supplier 接口常用于延迟计算或惰性求值。它可以用来表示一个供应商或提供者，用于生成或获取数据。当需要获取数据时，可以调用 Supplier 的 get() 方法来获取结果。使用 Supplier 接口的主要优势之一是它可以与Java 8的新特性lambda表达式结合使用。通过lambda表达式，可以以更简洁和易读的方式定义 Supplier 对象。

下面是一个使用Supplier接口的示例：

import java.util.function.Supplier;

public class SupplierExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用lambda表达式创建Supplier对象
        Supplier<String> supplier = () -> "你好，世界！";
        String result = supplier.get();
        // 调用get()方法获取结果
        System.out.println(result);
    }
}
// 输出：你好，世界！

在上面的示例中，我们使用lambda表达式创建了一个返回字符串"Hello, World!"的 Supplier 对象。然后，我们调用了 get() 方法来获取结果，并将其打印到控制台上。
除了简单的返回固定值之外， Supplier 接口还可以用于生成随机数、读取文件、从数据库中获取数据等各种场景。通过实现 Supplier 接口的自定义类，我们可以根据具体需求来生成或获取数据。

以下是其他常见用法示例：
1. 提供随机数生成器：

Supplier<Integer> randomGenerator = () -> new Random().nextInt();
int randomNumber = randomGenerator.get();

2. 延迟加载资源：

Supplier<DatabaseConnection> connectionSupplier = () -> new DatabaseConnection();
DatabaseConnection connection = connectionSupplier.get();

3. 惰性初始化对象：

Supplier<ExpensiveObject> lazyInitializer = ExpensiveObject::new;
ExpensiveObject object = lazyInitializer.get();

总结一下，Java 8的函数式接口 Supplier 用于表示一个供应商或提供者，它不接受任何输入参数，但可以返回一个结果。它可以与lambda表达式结合使用，用于延迟计算或惰性求值。

vPredicate

Java 8中引入了Predicate功能接口。Java Predicate表示一个参数的谓词。Predicate是一个布尔值的函数。Java Predicate是一个功能接口，属于java.util.function包。Predicate的功能方法是test(T t)。Predicate的其他方法是isEqual、and、or、negate和not。not方法在Java 11中被引入。

        Predicate<Integer> predicate = new Predicate<Integer>() {
            @Override
            public boolean test(Integer integer) {
                if(integer > 5){
                    return true;
                }else{
                    return false;
                }
            }
        };
        System.out.println(predicate.test(6)); // true
        Predicate<Integer> predicate2 = (t) -> t > 5;
        System.out.println(predicate2.test(1)); // false
        Predicate<String> isUserNameValid = u -> u != null && u.length() > 5 && u.length() < 10;
        System.out.println(isUserNameValid.test("Mahesh")); // true

vFunction

函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。且用@Function标签标记的接口。Java8 新增加的函数接口在 java.util.function 包下，它包含了很多类，用来支持 Java 的函数式编程。

Function< T , R >

函数产生给定数据类型的结果，并接受一个参数作为给定数据类型,T参数类型,R是结果类型。Function 接口是一个功能型接口，它的一个作用就是转换作用，将输入数据转换成另一种形式的输出数据。

        Function<Integer,String> ob = f1 -> "Age:"+f1;
        System.out.println(ob.apply(20)); // 输出：Age:20

        Function<String, Integer> function = new Function<String, Integer>() {
            @Override
            public Integer apply(String s) {
                return s.length();//获取每个字符串的长度，并且返回
            }
        };

        Stream<String> stream = Stream.of("qqq", "wwwww", "eeeeee");
        Stream<Integer> stream1 = stream.map(function);
        stream1.forEach(System.out::println);

其他参考/学习资料：

https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/api/java.base/java/util/function/Consumer.html
https://www.concretepage.com/java/java-8/java-consumer
https://blog.csdn.net/qq_31635851/article/details/116207886

v源码地址

https://github.com/toutouge/javademosecond/tree/master/hellolearn

作　　者：请叫我头头哥
出　　处：http://www.cnblogs.com/toutou/
关于作者：专注于基础平台的项目开发。如有问题或建议，请多多赐教！
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