Java中的函数式接口和默认函数

Java是一门面向对象的编程语言，在Java开发中，我们通常使用类和对象来表示事物的状态和行为。Java 8之后，引入了函数式编程的特性，增加了函数式接口和默认函数的支持。这些新特性使得Java程序员们能够更加轻松地编写函数式风格的代码，提高编程效率和代码的可读性。

函数式接口

在Java中，函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口。它可以作为Lambda表达式的目标类型，也可以使用@FunctionalInterface注解来进行标注。Java 8提供了多个函数式接口，其中最常用的是Java.util.function包中定义的函数式接口。

例如：

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}

Supplier是一个函数式接口，它的抽象方法get()没有参数，返回值为T类型。它的Lambda表达式可以这样使用：

Supplier<String> supplier = () -> "hello world";
String result = supplier.get(); // result = "hello world"

Java函数式接口的使用让我们能够更容易地编写函数式风格的代码。通过函数式接口，我们可以使用Lambda表达式轻松地将代码逻辑传递给方法，而不必编写大量的代码。

默认函数

Java 8引入了默认函数的概念，使得接口可以拥有非抽象方法的实现。默认函数可以让接口的实现类继承方法的实现，从而能够更好地解决接口的演化过程中的问题。

例如，我们有一个接口Iterable，它定义了一个抽象方法iterator()，可以返回一个Iterator对象，用于迭代集合中的元素。在Java 8之前，我们需要像这样编写实现类：

public class MyIterable implements Iterable<String> {
    @Override
    public Iterator<String> iterator() {
        return new MyIterator();
    }

    private static class MyIterator implements Iterator<String> {
        // ...实现Iterator接口的方法...
    }

    // ...实现Iterable接口和其他方法...
}

上面的代码中，我们需要编写MyIterator类来实现Iterator接口的方法。这种方式有一个缺点，就是在实现接口的时候，会出现类似重复的代码块。

在Java 8中，我们可以使用默认函数来避免这种重复。例如，我们可以给Iterable接口添加一个默认函数forEach()，用于遍历集合中的元素：

public interface Iterable<T> {
    Iterator<T> iterator();

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

forEach()方法使用了Consumer函数式接口作为参数，在方法内部使用了for循环进行遍历操作。这样，在实现类MyIterable中，就可以继承forEach()方法的实现：

public class MyIterable implements Iterable<String> {
    @Override
    public Iterator<String> iterator() {
        // ...实现Iterator接口的方法...
    }

    // ...实现Iterable接口和其他方法...

    public static void main(String[] args) {
        MyIterable iterable = new MyIterable();
        iterable.forEach(System.out::println);
    }
}

在此示例中，我们使用MyIterable的对象去调用了默认函数forEach()。而且，默认函数forEach()是被继承的，MyIterable类中没有对它进行任何的实现。

默认函数使得接口的实现类更加灵活，可以容易地扩展接口的功能和实现。但是，需要注意的是，当同一个接口中同时存在抽象方法和默认函数时，实现类必须要实现抽象方法。否则，在编译时就会报错。另外，在实现类中，可以通过super关键字调用接口中默认函数的实现。

综上所述，函数式接口和默认函数是Java 8引入的两个特性。它们使得Java语言更加灵活、高效、简洁和易读。Java的函数式编程特性为我们提供了一个新的编程模式，使得我们能够更好地应对业务逻辑复杂、变化频繁的情况。