1.4　函数式接口

1.4　函数式接口

问题

用户希望使用现有的函数式接口，或编写自定义函数式接口。

方案

创建只包含单一抽象方法的接口，并为其添加 @FunctionalInterface 注解。

讨论

Java 8 引入的函数式接口是一种包含单一抽象方法的接口，因此可以作为 lambda 表达式或方法引用的目标。

关键字 abstract 在这里很重要。在 Java 8 之前，接口中的所有方法被默认视为抽象方法，不需要为它们添加 abstract。

我们定义一个名为 PalindromeChecker（回文检查器）的接口，如例 1-22 所示。

例 1-22　回文检查器接口

@FunctionalInterface
public interface PalindromeChecker {
    boolean isPalidrome(String s);
}

由于接口中的所有方法均为 public 方法 4，可以省略访问修饰符，如同省略 abstract 关键字一样。

4至少在 Java 9 之前，接口中也允许使用 private 方法。更多详细信息，参见范例 10.2。

由于 PalindromeChecker 仅包含一个抽象方法，它属于函数式接口。Java 8 在 java.lang 包中提供了 @FunctionalInterface 注解，可以应用到函数式接口，如例 1-22 所示。

@FunctionalInterface 注解并非必需，但使用它是一种好习惯，原因有两点。首先，@FunctionalInterface 注解会触发编译时校验（compile-time check），有助于确保接口符合要求。如果接口不包含或包含多个抽象方法，程序将提示编译错误。

其次，添加 @FunctionalInterface 注解后，会在 Javadoc 中生成以下语句：

Functional Interface:
This is a functional interface and can therefore be used as the assignment
target for a lambda expression or method reference.

函数式接口中同样可以使用 default 和 static 方法。由于这两种方法都有相应的实现，它们与“仅包含一个抽象方法”的要求并不矛盾。示例代码如例 1-23 所示。

例 1-23　MyInterface 是一个包含静态方法和默认方法的函数式接口

@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    int myMethod();          ➊
    // int myOtherMethod();  ➋
<b class="calibre4">default</b> String sayHello() {
    <b class="calibre4">return</b> &#34;Hello, World!&#34;;
}
<b class="calibre4">static void</b> myStaticMethod() {
    System.out.println(&#34;I&#39;m a static method in an interface&#34;);
}
}

❶ 单一抽象方法

❷ 如果这条语句未被注释掉，MyInterface 将不再是函数式接口

可以看到，如果 myOtherMethod 方法未被注释掉，MyInterface 就不再满足函数式接口的要求，@FunctionalInterface 注解将报错：“存在多个非重写的抽象方法。”

接口可以继承其他接口（甚至不止一个）。@FunctionalInterface 注解将对当前接口进行校验。因此，如果一个接口继承现有的函数式接口后，又添加了其他抽象方法，该接口就不再是函数式接口，如例 1-24 所示。

例 1-24　继承函数式接口的 MyChildInterface 不再属于函数式接口

public interface MyChildInterface extends MyInterface {
    int anotherMethod(); ➊
}

➊ 其他抽象方法

MyChildInterface 不属于函数式接口，因为它包含两个抽象方法：继承自 MyInterface 的 myMethod 和声明的 anotherMethod。即便没有添加 @FunctionalInterface 注解，代码也可以编译，因为 MyChildInterface 就是一个标准接口，但无法作为 lambda 表达式的目标。

此外，还有一种不太常见的情况值得注意。Comparator 接口用于排序，其他范例将对此进行讨论。查看 Comparator 接口的 Javadoc 信息，并点击 Abstract Methods（抽象方法）标签后，将显示以下信息（图 1-1）。

图 1-1：Comparator 接口包含的抽象方法

可以看到，Comparator 接口包含两种抽象方法，且其中一种方法是在 java.lang.Object 类中实际实现的，那么 Comparator 为什么还属于函数式接口呢？

这里的特别之处在于，图中显示的 equals 方法来自 Object 类，因此已有一个默认的实现。根据 Javadoc 的描述，出于性能方面的考虑，用户可以提供满足相同契约（interface contract）的自定义 equals 方法，但不对该方法进行重写“始终是安全的”。

根据函数式接口的定义，Object 类中的方法与单一抽象方法的要求并不矛盾，因此 Comparator 仍然属于函数式接口。

另见

接口中默认方法的相关应用，参见范例 1.5。接口中静态方法的相关应用，参见范例 1.6。

1.4 函数式接口