函数式接口与Java 8函数

Java 8引入了函数式编程的概念，它是一种面对对象编程（OOP）模型的替代方法。通过Lambda表达式和函数式接口的引入，Java 8的函数式编程模型在编写代码时提供了更好的抽象性和可读性。

Java 8的函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口。例如，Java 8中的Runnable接口就是一个函数式接口，它唯一的抽象方法是run()。虽然在Java 8中可以使用Lambda表达式方式实现Runnable接口，但并不需要使用Lambda表达式定义函数式接口，也可以使用匿名内部类等方式，只要保证实现了其唯一的抽象方法即可。

Java 8的函数式接口虽然只包含一个抽象方法，但可以定义多个默认方法（default methods）或静态方法（static methods）。默认方法是Java 8引入的新特性，它允许接口中可以有默认的实现方法，这样实现接口时就不需要实现这些默认方法，而只需要重写抽象方法即可。静态方法则与Java 8之前的接口一样，直接通过接口名调用即可。

在Java 8中，函数式接口的定义方式如下：

@FunctionalInterface
interface MyFunctionalInterface {
    void abstractMethod();
}

@FunctionalInterface注解用来标记该接口是函数式接口，虽然使用该注解是可选的，但建议所有定义为函数式接口的接口都使用它。

通过函数式接口，可以生成对应的Lambda表达式。Lambda表达式是一种可以传递的代码块，它可以作为函数式接口的实例传递给其他方法或类。Lambda表达式的一般语法如下：

(argument1, argument2, ...) -> { body }

其中，argument1、argument2等是传递给Lambda表达式实现的参数，body是Lambda表达式内部的代码块。Lambda表达式传递给函数式接口时，编译器会按照函数式接口的抽象方法对Lambda表达式进行验证，如果验证通过，则Lambda表达式会被转换为函数式接口的实例。

例如，下面的代码将一个Lambda表达式赋值给一个函数式接口对象：

MyFunctionalInterface myFunctionalInterface = () -> {
    // 执行一些操作
};

在Java 8中，还引入了java.util.function包，这个包定义了一组常用的函数式接口，用于处理常见的函数式编程场景。这些函数式接口包括：

1. Consumer：接收一个参数，不返回结果

2. Supplier：不接收参数，返回一个结果

3. Function：接收一个参数，返回一个结果

4. Predicate：接收一个参数，返回一个布尔值

例如，下面的代码演示了使用Predicate接口对一个列表进行过滤：

List<String> names = Arrays.asList("alice", "bob", "cindy", "david");
Predicate<String> startsWithC = name -> name.startsWith("c");
List<String> result = names.stream().filter(startsWithC).collect(Collectors.toList());

该代码使用了Java 8中引入的Stream API，通过filter()方法对列表进行过滤，只保留以字母“c”开头的字符串，最终将过滤后的结果收集到一个新的列表中。

虽然Java 8开始引入了函数式编程的概念，但是Java 8引入的Lambda表达式仅支持纯函数式编程，也就是说，Lambda表达式中不能修改状态，不能使用非final的变量，不能使用this和super关键字等。这些限制在实际编码中虽然可能有些不便，但也为Java程序员提供了更严格的编码规范，更好的代码可读性和可维护性，使得程序的扩展和维护更加容易和可靠。