Java函数式接口与函数组合

Java中的函数式接口是一种只定义了单个抽象方法的接口。它可以被用作lambda表达式的类型或者作为方法引用的目标类型。Java 8中引入了函数式接口的概念，并提供了一些内置的函数式接口，如Function、Supplier、Consumer等。

函数式接口的定义非常简单，只需要使用@FunctionalInterface注解即可。这个注解是可选的，但是建议使用，因为它可以帮助我们在接口中多定义了一个抽象方法时编译器会报错。下面是一个函数式接口的例子：

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    void doSomething();
}

在上面的例子中，MyFunctionalInterface是一个函数式接口，它只定义了一个抽象方法doSomething()。

函数组合是将多个函数连接在一起，通过将一个函数的输出作为另一个函数的输入来实现功能的组合。Java 8中引入了Function接口来支持函数组合，它定义了一个抽象方法apply()，接受一个参数并返回一个结果。

使用andThen()方法可以将两个函数组合起来，其中一个函数的输出作为另一个函数的输入。例如：

Function<Integer, Integer> addOne = x -> x + 1;
Function<Integer, Integer> multiplyByTwo = x -> x * 2;

Function<Integer, Integer> addOneAndMultiplyByTwo = addOne.andThen(multiplyByTwo);

int result = addOneAndMultiplyByTwo.apply(3); // 8

在上面的例子中，我们先定义了两个函数addOne和multiplyByTwo，然后使用andThen()方法将它们组合成一个新的函数addOneAndMultiplyByTwo，最后调用apply()方法计算结果。

除了andThen()方法，Function接口还提供了compose()方法，它用于反向组合函数。即先执行 个函数，然后将其输出作为第二个函数的输入。例如：

Function<Integer, Integer> addOneAndMultiplyByTwo = multiplyByTwo.compose(addOne);

int result = addOneAndMultiplyByTwo.apply(3); // 10

在上面的例子中，首先执行addOne函数，将输入加1，然后将结果作为multiplyByTwo函数的输入，最终返回结果。

函数组合是函数式编程的核心概念之一，它可以帮助我们将复杂的功能拆分成简单的部分，并且可以灵活地进行组合和重用。在Java中，函数式接口和Function接口为函数组合提供了基础设施。我们可以使用lambda表达式和方法引用来创建函数，并通过andThen()和compose()方法来进行组合。这种函数组合的方式使得我们能够更加清晰地表达思路，提高了代码的可读性和可维护性。