所有接口中，只有函数式接口才能进行函数式编程，即才能使用Lambda表达式，Java语言通过Lambda表达式与方法引用等，为开发者打开了函数式编程的大门
接口使用的三种方式：
1、创建一个类实现接口，在类中重写接口的抽象方法。创建实现类对象来使用。
2、通过匿名内部类的方式来使用接口（注意匿名内部类会生成class文件，而使用Lambda表达式则不会生成class文件，如果少了一个class文件，则内存中会少加载一个class文件，故Lambda的效率比匿名内部类要高一些）
3、函数式编程，比匿名内部类的方式更加简单。
在兼顾面向对象特性的基础上，Java语言通过Lambda表达式与方法引用等，为开发者打开了函数式编程的大门。
一、自定义函数式接口
1、函数式接口（使用Lambda或方法引用来编程）
1.1 概念
函数式接口在Java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口。但是可以用其他非抽象方法（默认、静态、私有方法）。
函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda，所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口（即只有一个接口才能使用Lambda表达式，为啥？因为要使用Lambda表达式重写接口中的方法，如果有多个接口就不知道重写的是哪个方法，个人理解）。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。
备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。增强for循环就是迭代器的语法糖。
从应用层面来讲，Java中的Lambda可以被当做是匿名内部类的“语法糖”（我们使用Lambda表达式优化匿名内部类），但是二者在原理上是不同的。
1.2 格式
修饰符 interface 接口名称 { public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息); // 其他非抽象方法内容 }
由于接口当中抽象方法的 public abstract 是可以省略的，所以定义一个函数式接口很简单：
public interface MyFunctionalInterface { void myMethod(); }
2、使用@FunctionalInterface注解（确保有且仅有一个抽象方法）
@FunctionalInterface public interface MyFunctionalInterface { void myMethod(); }
一旦使用该注解来定义接口，编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。
3、自定义无参无返回函数式接口
对于刚刚定义好的 MyFunctionalInterface函数式接口，典型使用场景就是作为方法的参数：
public class Demo09FunctionalInterface { // 使用自定义的函数式接口作为方法参数 private static void doSomething(MyFunctionalInterface inter) { inter.myMethod(); // 调用自定义的函数式接口方法 } public static void main(String[] args) { // 调用使用函数式接口的方法 doSomething(() ‐> System.out.println("Lambda执行啦！")); } }
4、自定义有参有返回函数式接口
二、函数式编程（延迟执行字符串拼接，可以大大提高程序的效率）
Java中的函数式编程体现就是Lambda。在兼顾面向对象特性的基础上，Java语言通过Lambda表达式与方法引用等，为开发者打开了函数式编程的大门。下面我们做一个初探。
方法引用可以简化Lambda表达式
1、理解Lambda延迟执行的特点
有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的，这正好可以作为解决方案，提升性能。
性能浪费的日志案例（字符串拼接）
注:日志可以帮助我们快速的定位问题，记录程序运行过程中的情况，以便项目的监控和优化。
一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，例如对日志消息进行拼接后，在满足条件的情况下进行打印输出：
public class Demo01Logger { private static void log(int level, String msg) { if (level == 1) { System.out.println(msg); } } public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello"; String msgB = "World"; String msgC = "Java"; log(1, msgA + msgB + msgC); } }
这段代码存在问题：无论级别是否满足要求，先拼接字符串再调用log方法再进行级别判断，即作为 log 方法的第二个参数，三个字符串一定会首先被拼接并传入方法内，然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求，那么字符串的拼接操作就白做了，存在性能浪费。
备注：SLF4J是应用非常广泛的日志框架，它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题，并不推荐首先进行字符串的拼接，而是将字符串的若干部分作为可变参数传入方法中，仅在日志级别满足要求的情况下才会进行字符串拼接。例如： LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。", "os", "macOS") ，其中的大括号 {} 为占位符。如果满足日志级别要求，则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置；否则不会进行字符串拼接。这也是一种可行解决方案，但Lambda可以做到更好。
体验Lambda的更优写法
使用Lambda必然需要一个函数式接口：
@FunctionalInterface public interface MessageBuilder { String buildMessage(); }
然后对 log 方法进行改造：
public class Demo02LoggerLambda { private static void log(int level, MessageBuilder builder) { if (level == 1) { System.out.println(builder.buildMessage()); // 只有条件满足，才会重写buildMessage方法，再进行字符串的拼接。 } } public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello"; String msgB = "World"; String msgC = "Java"; log(1, () ‐> msgA + msgB + msgC ); } }
使用Lambda表达式作为参数传递，仅仅是把参数传递到log方法中，只有满足条件，即日志等级是1才会调用接口中的方法，只有调用buildMessage方法才会进行字符串的拼接，如果不调用该方法，则不会进行字符串的拼接，因为Lambda主要是对方法进行重写，返回拼接好的字符串，如果方法不执行，则字符串是不会拼接的。证明Lambda的延迟
public class Demo03LoggerDelay { private static void log(int level, MessageBuilder builder) { if (level == 1) { System.out.println(builder.buildMessage()); } } public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello"; String msgB = "World"; String msgC = "Java"; log(2, () ‐> { System.out.println("Lambda执行！"); return msgA + msgB + msgC; }); } }
从结果中可以看出，在不符合级别要求的情况下，Lambda将不会执行。从而达到节省性能的效果。
扩展：实际上使用内部类也可以达到同样的效果，只是将代码操作延迟到了另外一个对象当中通过调用方法来完成。而是否调用其所在方法是在条件判断之后才执行的。
2、使用Lambda作为方法的参数（代表：Runnable）
如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式接口作为方法参数。
例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口，假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable （来开启线程的方式）没有本质区别。调用该方法即开启了一个线程。
public class Demo04Runnable { private static void startThread(Runnable task) { new Thread(task).start(); } public static void main(String[] args) { startThread(() ‐> System.out.println("线程任务执行！")); } }
Runnable接口如下：
@FunctionalInterface public interface Runnable { public abstract void run(); }
Thread 类的构造方法参数为 Runnable
public class Demo2CreateRunnable { public static void main(String[] args) { System.out.println("-----多线程创建开始-----"); Thread thread1 = new Thread(createRunnable); Thread thread2 = new Thread(createRunnable); // 2.开始执行线程 注意 开启线程不是调用run方法，而是start方法 System.out.println("-----多线程创建启动-----"); thread1.start(); thread2.start(); System.out.println("-----多线程创建结束-----"); } static class CreateRunnable implements Runnable { public void run() { String name = Thread.currentThread().getName(); for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(name + "的内容:" + i); } } } }
项目中使用Lambda表达式：
new Thread(() -> quartzERPInOrderService.getInOrderByParams(orgCode, "2705", "", start, end)).start();
3、使用Lambda作为方法的返回值（代表：Comparator）
类似地，如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式（也可以返回一个匿名内部类）。当需要通过一个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。
public class Demo06Comparator {
private static Comparator<String> newComparator() {
return (a, b) ‐> b.length() ‐ a.length(); // 按字符串的长度降序排序
}
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "abc", "ab", "abcd" };
System.out.println(Arrays.toString(array));
Arrays.sort(array, newComparator());
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
结果：[abcd,abc,ab]
三、（JDK提供的）常用函数式接口
JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景，它们主要在java.util.function 包中被提供。下面是最简单的几个接口及使用示例。
1、使用Supplier函数式接口
Supplier接口源码
@FunctionalInterface public interface Supplier<T> { /** * Gets a result. * * @return a result */ T get(); }
java.util.function.Supplier<T>接口仅包含一个无参的方法： T get() ，get方法的返回值为泛型T，接口Supplier指定什么类型的泛型，则get方法就返回什么类型的数据。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。
public class Demo08Supplier { private static String getString(Supplier<String> function) { return function.get(); // get 方法返回字符串 } public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello"; String msgB = "World"; System.out.println(getString(() ‐> msgA + msgB)); } }
结果：HelloWorld
2、使用Consumer函数式接口
Consumer接口源码
@FunctionalInterface public interface Consumer<T> { void accept(T t); default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) { Objects.requireNonNull(after); return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); }; } }
java.util.function.Consumer<T>接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。
1）、抽象方法：accept
public class Demo09Consumer { private static void consumeString(Consumer<String> function) { function.accept("Hello"); } public static void main(String[] args) { consumeString(s ‐> System.out.println(s)); } }
当然，更好的写法是使用方法引用。
2）、默认方法：andThen
如果一个方法的参数和返回值全都是Consumer类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，然后再做一个操作，实现组合。而这个方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。
备注： java.util.Objects 的 requireNonNull 静态方法将会在参数为null时主动抛出NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。
public static <T> T requireNonNull(T obj) { if (obj == null) throw new NullPointerException(); return obj; }
要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组合的情况：
public class Demo10ConsumerAndThen { private static void consumeString(Consumer<String> one, Consumer<String> two) { one.andThen(two).accept("Hello"); } public static void main(String[] args) { consumeString( s ‐> System.out.println(s.toUpperCase()), s ‐> System.out.println(s.toLowerCase())); } }
结果：HELLO hello
3、使用Predicate函数式接口
有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用java.util.function.Predicate<T>接口。
predicate接口源码：
@FunctionalInterface public interface Predicate<T> { boolean test(T t); default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) { Objects.requireNonNull(other); return (t) -> test(t) && other.test(t); } default Predicate<T> negate() { return (t) -> !test(t); } default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) { Objects.requireNonNull(other); return (t) -> test(t) || other.test(t); } static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) { return (null == targetRef) ? Objects::isNull : object -> targetRef.equals(object); } }
1)、抽象方法：test
public class Demo15PredicateTest { private static void method(Predicate<String> predicate) { boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld"); System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong); } public static void main(String[] args) { method(s ‐> s.length() > 5); } }
条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。
2）、默认方法：and
既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时，可以使用default方法 and 。
如果要判断一个字符串既要包含大写“H”，又要包含大写“W”，那么：
public class Demo16PredicateAnd { private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) { boolean isValid = one.and(two).test("Helloworld"); System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid); } public static void main(String[] args) { method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W")); } }
3）、默认方法：or
与 and 的“与”类似，默认方法or实现逻辑关系中的“或”。
如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”，那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可，其他都不变：
public class Demo16PredicateAnd { private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) { boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld"); System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid); } public static void main(String[] args) { method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W")); } }
4)、默认方法：negate
“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。
从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在test 方法调用之前调用 negate 方法，正如 and 和 or 方法一样：
public class Demo17PredicateNegate { private static void method(Predicate<String> predicate) { boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld"); System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong); } public static void main(String[] args) { method(s ‐> s.length() < 5); } }
4、使用Function函数式接口
Function接口的源码
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
R apply(T t);
default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
Objects.requireNonNull(before);
return (V v) -> apply(before.apply(v));
}
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> after.apply(apply(t));
}
static <T> Function<T, T> identity() {
return t -> t;
}
}
java.util.function.Function<T,R>接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件，后者称为后置条件。
1）、抽象方法：apply
Function 接口中最主要的抽象方法为：R apply(T t) ，根据类型T的参数获取类型R的结果。
使用的场景例如：将 String 类型转换为Integer 类型。
public class Demo11FunctionApply { private static void method(Function<String, Integer> function) { int num = function.apply("10"); System.out.println(num + 20); } public static void main(String[] args) { method(s ‐> Integer.parseInt(s)); } }
当然，最好是通过方法引用的写法。
2）、默认方法：andThen
Function 接口中有一个默认的 andThen方法，用来进行组合操作。
public class Demo12FunctionAndThen { private static void method(Function<String, Integer> one, Function<Integer, Integer> two) { int num = one.andThen(two).apply("10"); System.out.println(num + 20); } public static void main(String[] args) { method(str‐>Integer.parseInt(str)+10, i ‐> i *= 10); } }
第一个操作是将字符串解析成为int数字，第二个操作是乘以10。两个操作通过andThen 按照前后顺序组合到了一起。