Java8--匿名类和函数式接口

匿名类

Java 中的匿名类是没有名称的类。它们只是语法糖,以避免样板代码声明和实例化一个只需要一次性使用的类。

(1)它是一个没有名称的内部或本地类,只为其创建一个对象。

(2)匿名类是表达式,这意味着该类需要在另一个语句中定义。

(3)匿名类表达式需要 new 运算符、要实现的接口或要扩展的类的名称、包含构造函数参数的括号以及类声明体。

(4)它不能有构造函数(根据需要使用实例初始值设定项)

(5)由于匿名类类似于本地类,它们也支持捕获变量(它们的行为类似于闭包—— 闭包是一个代码块,可以通过访问封闭作用域的变量来引用和传递)。

(6)只能访问 final 或有效 final 的局部变量(这也适用于 Lambdas - 稍后讨论 - 并且也符合函数式编程的原则,如果我们假设只是使用匿名类,则函数可以更改状态作为一个没有任何状态的代码块的替代)

例如,查看下面的类:

public class Closure {
  public void publicMethod() {
    Integer localVariable1 = 10;
    Integer localVariable2 = 10;
    Integer localVariable3 = 10;

    Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>() {
      {
        put("a", localVariable1);
        put("b", localVariable2);
        put("c", localVariable3);
      }
    };

    Thread t = new Thread(new Runnable() {
      public void run() {
        System.out.println(localVariable1);
      }
    });

    List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");

    Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
      public int compare(String p1, String p2) {
        return p1.compareTo(p2);
      }
    });
  }
}

让我们深入了解一下,看看这个类被编译成什么。编译上例中提到的Anony类(javac Anony.java)后,Java编译器生成了4个类文件。正如我之前提到的,由于匿名类是语法糖,它被转换为适当的代码以正确运行。如果我们看一下编译后的字节码,我们可以很容易地看到它是如何编译成类的,以及变量捕获/闭包是如何工作的:

javap -p Anony.class

public class com.java8exploration.Anony {
  public com.java8exploration.Anony();
  public void publicMethod();
}

javap –p Anony$1.class

返回 Anony.java 中的代码,可以看到我们引用了 3 个局部变量。如果我们看到编译后的代码,我们可以看到这些变量正在被生成到 Anony$1 类中。另外,它的构造函数包含那些作为参数引用的变量,这就是变量捕获/关闭行为的工作原理。

class com.java8exploration.Anony$1 extends java.util.HashMap<java.lang.String, java.lang.Integer> {
  final java.lang.Integer val$localVariable1;
  final java.lang.Integer val$localVariable2;
  final java.lang.Integer val$localVariable3;
  final com.java8exploration.Anony this$0;
  com.java8exploration.Anony$1(com.java8exploration.Anony, java.lang.Integer, java.lang.Integer, java.lang.Integer);
}

javap -p Anony$2.class

class com.java8exploration.Anony$2 implements java.lang.Runnable {
  final java.lang.Integer val$localVariable1;
  final com.java8exploration.Anony this$0;
  com.java8exploration.Anony$2(com.java8exploration.Anony, java.lang.Integer);
  public void run();
}

javap -p Anony$3.class

class com.java8exploration.Anony$3 implements java.util.Comparator<java.lang.String> {
  final com.java8exploration.Anony this$0;
  com.java8exploration.Anony$3(com.java8exploration.Anony);
  public int compare(java.lang.String, java.lang.String);
  public int compare(java.lang.Object, java.lang.Object);
}

函数式接口

现在让我们看看 Java 8 中的函数式接口。

(1)函数式接口是Java 中只有一个抽象方法的接口

(2)这些接口有时被称为SAM(单一抽象方法)类型

(3)Lambda 表达式仅适用于函数式接口。这意味着在任何需要函数接口的地方,我们都可以使用 lambda 表达式(也可以使用方法引用)。

(4)函数式接口是一个关键结构,它允许 Java 作为面向对象的平台,支持函数式编程 (作为函数的类型包装器)并处理函数。

(5)Java 库中已经有很多接口(以及其他只有一种方法的库),但是由于 Java 需要将函数式编程概念合并到其面向对象的核心中,因此它需要对函数式接口进行这种抽象,它只是一种方法。实际上,它代表了函数式编程语言中的可执行函数。因此,Java 8 只是通过此构造将这一想法形式化。

(6)还提供了@FunctionalInterface注释来标记此类接口,以便编译器可以在定义功能接口时出现任何差异时发出警告/错误。

(7)由于函数式接口是表示函数的一种方式,因此 Java 提供了许多用于表示不同函数类型的接口,这些接口托管在java.util.function 包下。注意函数式接口可以带泛型参数,它支持定义任何函数的输入/输出类型

(8)由于原始类型不能是泛型类型参数,因此对于最常用的原始类型(如 double、int、long 以及它们的参数和返回类型的组合)存在函数接口的版本。

java.util.function 包中有许多可用的函数式接口,我们可以很容易地使用它们来表示我们的函数类型,但是如果没有找到一个函数式接口来表示自己自定义的函数,我们还可以创建自己的函数式接口。

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