Java函数式API的使用

本文介绍了Java的函数式接口概念,以Runnable为例展示了如何在Kotlin中更简洁地使用Java函数式接口。通过匿名类实例化、Lambda表达式的不同形式,演示了Kotlin如何优雅地调用Java中的线程方法,逐步简化代码,提高可读性。

一、定义理解

 

在理解函数式API之前,我们因该明确的一件事是API指的是什么?

API的英文全程为:Application Programming Interface,中文译为应用程序编程接口。所以,API就是指接口。

所谓 函数式接口,就是指那些只定义了一个待实现的抽象函数的接口。


注:此次学习的Java函数式API的使用都限定于从Kotlin中调用Java方法,并且单抽象方法接口也必须是用Java语言定义的。 


二、使用案例

比如,在Java原生API中,就有一个大家最为常用的函数式接口 —— Runnable接口。

public interface Runnable{
    
    void run();
}

可以接收 Runnable参数的Java方法有很多,不过我们最常用的还是在线程操作中,所以我们以线程类Thread类来举例。

new Thread(new Runnable(){
    
    @Override
    public void run(){
        System.out.println("Thread is Running !");
    }
}).start();

此处,在Java中的写法是使用 new关键字 创建一个Runnable接口的匿名类实例,并将其传给Thread类的构造方法,最后调用Thread类的start()方法。


 

Thread(object:Runnable{
    
   override fun run(){
        println("Thread is Running !")
    }
}).start()

在Kotlin方法中,不在使用new关键字而是使用object关键字来创建匿名类实例

Thread(Runnable{
    println("Thread is Running !")
}).start()

 因为Runnable类中只有一个待实现方法,即使这里没有显式地重写run()方法,Kotlin也能自动明白Runnable后面的Lambda表达式就是要在run()方法中实现的内容。

另外,如果一个Java方法的参数列表中有且仅有一个Java单抽象方法接口参数,我们还可以将接口名进行省略:

Thread({
    println("Thread is Running !")
}).start()

最后,当Lambda表达式是方法的最后一个参数时,可以将Lambda表达式移到方法括号的外面。同时,如果Lambda表达式还是方法的唯一一个参数,还可以将方法的括号省略,最终简化结果如下:

Thread{
    println("Thread is Running !")
}.start()

 


 

fun main(){
    Thread{
        println("Thread is Running !")
    }.start()
}

输出结果:

Thread is Running !

 

 

 

 

 

 

 

API(应用程序编程接口)文档包含对应于导航栏中的项目的页面,如下所述。 概述 概述 页面是此 API 文档的首页,提供了所有软件包的列表及其摘要。此页面也可能包含这些软件包的总体描述。 软件包 每个软件包都有一个页面,其中包含它的类和接口的列表及其摘要。此页面可以包含四个类别: •接口(斜体) •类 •枚举 •异常 •错误 •注释类型 类/接口 每个类、接口、嵌套类和嵌套接口都有各自的页面。其中每个页面都由三部分(类/接口描述、摘要表,以及详细的成员描述)组成: •类继承图 •直接子类 •所有已知子接口 •所有已知实现类 •类/接口声明 •类/接口描述 •嵌套类摘要 •字段摘要 •构造方法摘要 •方法摘要 •字段详细信息 •构造方法详细信息 •方法详细信息 每个摘要条目都包含该项目的详细描述的第一句。摘要条目按字母顺序排列,而详细描述则按其在源代码中出现的顺序排列。这样保持了程序员所建立的逻辑分组。 注释类型 每个注释类型都有各自的页面,其中包含以下部分: •注释类型声明 •注释类型描述 •必需元素摘要 •可选元素摘要 •元素详细信息 枚举 每个枚举都有各自的页面,其中包含以下部分: •枚举声明 •枚举描述 •枚举常量摘要 •枚举常量详细信息 使用 每个已文档化的软件包、类和接口都有各自的“使用”页面。此页面介绍了使用给定类或软件包的任何部分的软件包、类、方法、构造方法和字段。对于给定的类或接口 A,其“使用”页面包含 A 的子类、声明为 A 的字段、返回 A 的方法,以及带有类型为 A 的参数的方法和构造方法。访问此页面的方法是:首先转至软件包、类或接口,然后单击导航栏中的“使用”链接。 树(类分层结构) 对于所有软件包,有一个 类分层结构 页面,以及每个软件包的分层结构。每个分层结构页面都包含类的列表和接口的列表。从 java.lang.Object 开始,按继承结构对类进行排列。接口不从 java.lang.Object 继承。•查看“概述”页面时,单击“树”将显示所有软件包的分层结构。 •查看特定软件包、类或接口页面时,单击“树”将仅显示该软件包的分层结构。 已过时的 API 已过时的 API 页面列出了所有已过时的 API。一般由于进行了改进并且通常提供了替代的 API,所以建议不要使用已过时的 API。在将来的实施过程中,可能会删除已过时的 API。 索引 索引 包含按字母顺序排列的所有类、接口、构造方法、方法和字段的列表。 上一个/下一个 这些链接使您可以转至下一个或上一个类、接口、软件包或相关页面。 框架/无框架 这些链接用于显示和隐藏 HTML 框架。所有页面均具有有框架和无框架两种显示方式。 序列化表格 每个可序列化或可外部化的类都有其序列化字段和方法的描述。此信息对重新实现者有用,而对使用 API 的开发者则没有什么用处。尽管导航栏中没有链接,但您可以通过下列方式获取此信息:转至任何序列化类,然后单击类描述的“另请参见”部分中的“序列化表格”。 常量字段值 常量字段值页面列出了静态最终字段及其值。
### Java 函数式编程 API使用条件 Java 中的函数式编程特性主要是在 Java 8 中引入的,包括 Lambda 表达式、方法引用、函数式接口以及 Stream API。这些特性的使用需要满足以下条件: - **Java 版本要求**:必须使用 Java 8 或更高版本,因为 Lambda 表达式和 Stream API 是从 Java 8 开始支持的。 - **依赖库支持**:某些第三方库可能对函数式编程提供了额外支持,但核心功能是内置在标准库中的,无需额外依赖[^2]。 - **代码结构适配**:为了充分利用函数式编程的优势,代码结构应尽可能避免副作用,函数应设计为纯函数,即输出仅依赖于输入参数且不修改外部状态[^1]。 ### 适用场景 #### 集合操作 Stream API 提供了丰富的操作来处理集合数据,例如映射(map)、过滤(filter)、归约(reduce)等。这种声明式的风格使代码更加简洁和易于理解。例如: ```java List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie"); List<String> filteredNames = names.stream() .filter(name -> name.startsWith("A")) .collect(Collectors.toList()); ``` 该示例展示了如何使用 `filter` 方法筛选以字母 "A" 开头的名字[^3]。 #### 并发编程 通过并行流(Parallel Streams),可以利用多核处理器提高数据处理效率。并行流将任务拆分并在多个线程中执行,最后合并结果。适用于大量数据处理且操作之间无强依赖关系的情况: ```java int sum = numbers.parallelStream() .mapToInt(Integer::intValue) .sum(); ``` 上述代码计算了一个整数列表的总和,使用并行流可以显著提升性能[^4]。 #### 事件驱动编程 函数式接口非常适合用于事件监听和回调机制。例如,在 GUI 编程中,可以通过 Lambda 表达式简化按钮点击事件的处理: ```java button.addActionListener(e -> System.out.println("Button clicked!")); ``` 这种方式减少了样板代码,并提高了可读性[^3]。 #### 简化代码逻辑 Lambda 表达式和方法引用能够减少冗余代码,使代码更清晰。例如,排序一个字符串列表可以这样写: ```java List<String> list = Arrays.asList("c", "a", "b"); list.sort(String::compareTo); ``` 这里使用了方法引用来进行排序,使得代码更加简洁[^2]。 ---
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