Java函数式接口的定义、实现及应用

Java函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口，并且该接口可以被用作Lambda表达式的类型。Java 8之前，接口中只能定义抽象方法，而Java 8引入了函数式接口的概念，使得在接口中也可以定义默认方法和静态方法。函数式接口的定义使用@FunctionalInterface注解，该注解表明该接口是一个函数式接口，并且编译器会检查接口是否符合函数式接口的规范。

函数式接口的定义示例：

@FunctionalInterface
public interface MyFunction<T, R> {
    R apply(T t);
}

函数式接口的实现可以使用Lambda表达式，匿名内部类或者实现类的方式来完成。Lambda表达式是一种简化了的匿名函数，它可以作为函数式接口的实例传递和使用。

函数式接口的实现示例：

MyFunction<Integer, String> function1 = (x) -> String.valueOf(x);
String result1 = function1.apply(10); // 使用Lambda表达式实现接口

MyFunction<Integer, String> function2 = new MyFunction<Integer, String>() {
    @Override
    public String apply(Integer x) {
        return String.valueOf(x);
    }
};
String result2 = function2.apply(10); // 使用匿名内部类实现接口

public class MyFunctionImpl implements MyFunction<Integer, String> {
    @Override
    public String apply(Integer x) {
        return String.valueOf(x);
    }
}
MyFunction<Integer, String> function3 = new MyFunctionImpl();
String result3 = function3.apply(10); // 使用实现类实现接口

函数式接口的应用非常广泛，常见的应用包括对集合进行筛选、映射、排序等操作，以及对事件进行处理等。在Java 8中，通过Stream API和函数式接口的配合使用，可以简化对集合的操作。

示例代码如下：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
        .filter(x -> x % 2 == 0)
        .collect(Collectors.toList()); // 筛选出偶数

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "def", "ghi");
List<Integer> lengths = strings.stream()
        .map(String::length)
        .collect(Collectors.toList()); // 映射为字符串长度

List<String> sortedStrings = strings.stream()
        .sorted()
        .collect(Collectors.toList()); // 按字典序排序

通过使用函数式接口和Lambda表达式，可以以一种更简洁、更易于理解的方式来编写代码，提高开发效率和代码的可读性。在函数式编程中，函数成为了一等公民，可以作为参数传递和返回值使用，使得代码更加灵活和易于扩展。函数式接口的引入是Java向函数式编程靠拢的一大步。