function包概述及大纲

大家有没有发现java.util.function包（本文后面简称function包）下的接口虽然比较多（目前共43个），但都是定义很简单的（方法很少），而我们理解起来却十分的困难。其实啊，这也不怪大家，是因为这个包下的接口并不是典型的Java的API，你可以说它们是“异类”。那么问题来了，典型的Java API是什么样子的呢？function包下的接口又“异”在哪里？

总所周知，Java是一种典型的OOP（面向对象编程）语言，封装、继承、多态自不必多说，大家想必都十分清楚了。但这里为了解释上面的问题，彬哥还是得多啰嗦几句。面向对象一个很重要的标识就是，把结构和行为封装到一个类（对象）中。

典型的Java API就是这样子的，举个大家都很熟悉的例子：java.util.List。List是一个接口，是接口就只有方法，没有属性。但是，咱们来看看的List中的方法：size()、isEmpty()、contains(Object o)等等，按照正常人的思维，很容易、也很自然会将这些方法理解成：“假设我是个List的对象（实例）话，你们调用我的size()方法，我会将我的size告诉你；调用我的isEmpty()方法，我会告诉你我是不是空的；调用我的contains()方法，我会告诉你我是不是包含了你指定的这个对象”。大家有没有发现点什么？所有这些方法，很自然的加入到“我”这个语境（context）中去了。

那么再来看看这个咱们这个专题的主角function包看，找个典型代表出来：java.util.function.Consumer<T>。Consumer是个Functional接口，有且只有一个“抽象方法”--void accept(T t)。这个accept方法谁能告诉我这™是什么鬼？彬哥现在也不知道，这还真不是彬哥故意卖关子。这是因为啊，你可以function包下的接口都是“无意义的”，这个“无意义”并不是说它们没有存在的意义，而是说它们都必须放到具体的语境中去才会真正的意义。或者说，它们是“非典型”的Java API就体现在，它们自己是没有语境（Context）的，它们实际上可以说就是为Lambda表达式而存在的--你不需要了解他叫什么（匿名的），它们是作为参数在对象的方法的中传递的。

它们没有自己的结构，只定义行为，这很不OOP，但很FP（Functional Programming），所以你可以说，从JDK 8开始，函数也可以被称作Java世界中的“第一公民”了。

来看个具体的例子，java.lang.Iterable的forEach方法：

default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action);
    for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

它的参数就是个Consumer，从forEach这个方法的定义来看，现在我们可以理解到“遍历我所包含的所有元素，对每个元素都执行一次action.accept()”，还有点抽象？不过已经有些好理解了是吧?咱们再进一步看：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello ");
list.add("彬哥！");
list.forEach(s -> System.out.println(s)); // 这里当然也可以用更为简洁的方法引用来改写

现在在具体的语境里来理解就很容易了，“对于list中的每一个元素，执行我传进去的那个函数--Consumer”。可能咱们每天都在用类似的写法，但可能从来都没有意识到，那原来就是个Consumer啊。这不怪大家，因为“它们都是无意义的”，就像在这里，你根本不需要知道我们其实最后是调用的了Consumer的accept方法。
其实啊，所有java.util.function包下的接口的方法名，我们都不必关心，因为当我们用它们的时候，压根不会去显式地调用它们，方法名也是“无意义”的，它们只是方便大家去理解他的用途。但是，方法的参数和返回值是需要我们关心和注意的。

function包下总共有43个接口，嗯~看上去数量还是不少。不必害怕，其实满打满算也就这么5类：
Function、Supplier、Consumer、Predicate、Operator。这么看就很少了吧。这还不只，它们还有很多相似的地方，咱们再根据这些相似点分类、举一反三，就会简单很多。这里先按照这些共性的点，给这43个接口细分下归类：

• Function类

  • 一元：Function

    • 原始类型

      • 作为参数：DoubleFunction，IntFunction，LongFunction
      • 作为返回值：ToDoubleFunction，ToIntFunction，ToLongFunction
      • 相互转化：DoubleToIntFunction，DoubleToLongFunction，IntToDoubleFunction，IntToLongFunction，LongToDoubleFunction，LongToIntFunction

  • 二元：BiFunction

    • 原始类型

      • 作为返回值：ToDoubleBiFunction，ToIntBiFunction，ToLongBiFunction

• Supplier类

  • 一元：Supplier

    • 原始类型

      • 作为返回值：BooleanSupplier，DoubleSupplier，IntSupplier，LongSupplier

• Consumer类

  • 一元：Consumer

    • 原始类型

      • 作为参数：DoubleConsumer，IntConsumer，LongConsumer

  • 二元：BiConsumer

    • 原始类型

      • 作为参数：ObjDoubleConsumer，ObjIntConsumer，ObjLongConsumer

• Predicate类

  • 一元：Predicate

    • 原始类型

      • 作为参数：DoublePredicate，IntPredicate，LongPredicate
  • 二元：BiPredicate

• Operator类

  • 一元：UnaryOperator

    • 原始类型

      • 同时作为参数和返回值：DoubleUnaryOperator，IntUnaryOperator， LongUnaryOperator

  • 二元：BinaryOperator

    • 原始类型

      • 同时作为参数和返回值：DoubleBinaryOperator，IntBinaryOperator，LongBinaryOperator

“额~彬哥，你这么把它们都列出来，搞得我更晕啦！”
别担心，对于它们每一类、每一个接口到底是什么？怎么用？咱们后面的章节都会一一具体说明。这个分类，一来，可以帮助大家先有个大体上的认识；二来，也可以作为后面章节的一个大纲，同时方便大家搞忘的时候来查阅。