JUC(11)四大函数式接口和Stream流式计算

本文介绍了Java中的四大函数式接口(Runnable、Supplier、Consumer和Function),并详细讲解了如何使用Lambda表达式和链式编程进行Stream流式计算,展示了如何通过这些接口简化编程模型并进行高效的数据处理。

一、四大函数式接口(必需掌握)

  • 可参考 https://blog.youkuaiyun.com/wang_luwei/article/details/107600028 https://blog.youkuaiyun.com/wang_luwei/article/details/107600001

  • 新时代的程序员:lambda表达式、链式编程、函数式接口、Stream流式计算

  • 函数式接口:只有一个方法的接口,例如

  @FunctionalInterface
  public interface Runnable {
      public abstract void run();
  }
  
  //Java中 超级多的@FunctionalInterface
  //简化编程模型,在新版本的框架底层大量应用
  //foreach()的参数也是一个函数式接口,消费者类的函数式接口
函数式接口参数类型返回类型说明
Consumer 消费型接口Tvoidvoid accept(T t); 对类型为T的对象应用操作
Supplier 供给型接口TT get(); 返回类型为T的对象
Function<T,R> 函数型接口TRR apply(T t); 对类型为T的对象应用操作,并返回类型为R类型的对象。
Predicate 断言型接口Tbooleanboolean test(T t); 确定类型为T的对象是否满足条件,并返回boolean类型。

1.1 Function<T,R> 函数型接口

在这里插入图片描述

package com.wlw.function;

import java.util.function.Function;
//Function函数型接口,有一个输入参数,有一个方法返回值类型
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        /*Function<String,String> function = new Function<String, String>() {
            @Override
            public String apply(String s) {
                return s;
            }
        };*/

        //lambada表达式简化
        Function<String,String> function = (s)->{return s;};
        System.out.println(function.apply("abc"));
    }
}

1.2 Predicate断言型接口

在这里插入图片描述

package com.wlw.function;

import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;
import org.w3c.dom.ls.LSOutput;

import java.util.function.Predicate;
// 断定型接口:有一个输入参数,返回值只能是布尔值!
public class Demo02 {

    public static void main(String[] args) {
        //判断字符串是否为空
/*
        Predicate<String> predicate = new Predicate<String>() {
            @Override
            public boolean test(String s) {
                return s.isEmpty();
            }
        };
*/
        Predicate<String> predicate = (s)->{return s.isEmpty();};
        System.out.println(predicate.test(""));
    }
}

1.3 Consummer 消费型接口

在这里插入图片描述

package com.wlw.function;

import java.util.function.Consumer;
//消费型接口:只有输入,没有返回值
public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
      /* Consumer<String> consumer = new Consumer<String>() {
           @Override
           public void accept(String o) {
               System.out.println(o);
           }
       };*/

        Consumer<String> consumer = (o)->{ System.out.println(o);};
       consumer.accept("asda");
    }
}

1.4 Supplier供给型接口

在这里插入图片描述

package com.wlw.function;

import java.util.function.Supplier;
// 供给型接口, 没有参数,只有返回值
public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        /*Supplier supplier = new Supplier<Integer>() {
            @Override
            public Integer get() {
                return 1024;
            }
        };*/

        Supplier supplier = ()->{return 1024;};
        System.out.println(supplier.get());
    }
}

二、Stream流式计算

  • 可参考https://blog.youkuaiyun.com/wang_luwei/article/details/107600053 https://blog.youkuaiyun.com/wang_luwei/article/details/107600041

  • 什么是Stream流式计算?

    • 存储+计算
    • 存储:集合、MySQL
    • 计算:流式计算~
package com.wlw.stream;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
}
package com.wlw.stream;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
/**
 题目要求:一分钟内完成此题,只能用一行代码实现 !
 * 现在有5个用户!筛选:
 * 1、ID必须是偶数
 * 2.年龄必须大于23岁
 * 3、用户名转为大写字母
 * 4.用户名字创者排序
 * 5、只输出一个用户!
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        User user1 = new User(1,"a",21);
        User user2 = new User(2,"b",22);
        User user3 = new User(3,"c",23);
        User user4 = new User(4,"d",24);
        User user5 = new User(5,"e",25);
        User user6 = new User(6,"f",26);
        //集合就是存储
        List<User> list = Arrays.asList(user1, user2, user3, user4, user5, user6);

        //计算交给Stream流
        //链式编程
        list.stream()
                .filter((user)->{return user.getId()%2==0;})
                .filter((user)->{return user.getAge()>23;})
                .map((user)->{return user.getName().toUpperCase();})
                .sorted((u1,u2)->{return u2.compareTo(u1);})
                .limit(1)
                .forEach(System.out::println);
                //.forEach((user)->{System.out.println(user);});
    }
}
在C++中,虽然没有直接对应Java的 **IOC**(控制反转) **JUC**(Java Util Concurrent) 的库或框架,但可以通过标准库(如 `<memory>`、`<functional>`、`<thread>` `<future>`)以及第三方库(如 Boost、Google Guice 的 C++ 版本)来实现类似的功能。 ### 控制反转(IOC)在 C++ 中的实现 C++ 中的控制反转通常通过 **依赖注入**(Dependency Injection) 或 **模板方法模式** 来实现,而不是像 Spring 那样的完整 IOC 容器。标准库中的 `std::function` `std::bind` 可用于实现轻量级的回调机制,从而模拟 IOC 的行为。 ```cpp #include <iostream> #include <functional> class Service { public: void doSomething() { std::cout << "Service is doing something." << std::endl; } }; class Client { public: using ServiceFactory = std::function<Service*()>; Client(ServiceFactory factory) : service(factory()) {} void perform() { service->doSomething(); } private: Service* service; }; int main() { Client::ServiceFactory factory = []() { return new Service(); }; Client client(factory); client.perform(); return 0; } ``` 上述代码通过工厂函数注入依赖,实现了控制反转的基本思想,即由外部决定依赖对象的创建方式 [^2]。 ### 并发库(JUC)在 C++ 中的实现 C++11 标准引入了对多线程并发编程的原生支持,定义在 `<thread>`、`<mutex>`、`<condition_variable>` `<future>` 等头文件中。这些功能可以实现类似于 Java JUC 中的线程池、异步任务、锁机制等。 #### 线程管理与异步任务 ```cpp #include <iostream> #include <future> #include <thread> int asyncTask() { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); return 42; } int main() { std::future<int> result = std::async(std::launch::async, asyncTask); std::cout << "Result: " << result.get() << std::endl; // 等待异步任务完成 return 0; } ``` 上述代码使用 `std::async` 创建异步任务,并通过 `std::future` 获取执行结果,这与 Java 中的 `Future` `ExecutorService` 类似 [^2]。 #### 互斥锁与条件变量 ```cpp #include <iostream> #include <thread> #include <mutex> #include <condition_variable> std::mutex mtx; std::condition_variable cv; bool ready = false; void wait_for_ready() { std::unique_lock<std::mutex> lock(mtx); cv.wait(lock, []{ return ready; }); std::cout << "Ready!" << std::endl; } void set_ready() { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); { std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); ready = true; } cv.notify_all(); } int main() { std::thread t1(wait_for_ready); std::thread t2(set_ready); t1.join(); t2.join(); return 0; } ``` 该示例使用 `std::mutex` `std::condition_variable` 实现线程同步,与 Java 中的 `ReentrantLock` `Condition` 类似 [^2]。 ### 总结 C++ 虽然没有 Java 那样成熟的 IOC 容器(如 Spring) JUC(Java Util Concurrent)库,但通过标准库提供的函数对象、线程、锁异步机制,可以实现类似的功能。开发者可以结合模板、函数指针、lambda 表达式等特性,构建灵活的依赖管理并发控制机制。 ---
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