函數式接口：僅有一個抽象方法的介面，是 Lambda 表達式的類型目標
Java 8 引入 `@FunctionalInterface` 註解標記函數式接口（SAM - Single Abstract Method）。編譯器允許將 Lambda 表達式賦值給函數式接口類型的變量，或作為參數傳遞。
函數式接口的「例外」規則
- 默認方法：`default` 關鍵字提供實現，不計入抽象方法計數（為兼容舊 API 演進）。
- 靜態方法：介面靜態方法不計入。
- Object 覆蓋方法：`equals`、`hashCode`、`toString` 不計入。
JDK 內建核心函數式接口（java.util.function）
| 介面 | 方法簽名 | 語義 | 示例 |
|---|
| Runnable | void run() | 無參無返回，執行動作 | 線程任務 |
| Callable<V> | V call() | 無參有返回，可拋異常 | FutureTask |
| Comparator<T> | int compare(T, T) | 比較兩對象 | 排序 |
| Predicate<T> | boolean test(T) | 條件判斷 | 流過濾 |
| Function<T,R> | R apply(T) | 輸入 T 產出 R | 轉換映射 |
| Consumer<T> | void accept(T) | 消費輸入，無返回 | 遍歷打印 |
| Supplier<T> | T get() | 無輸入，產出結果 | 延遲初始化 |
| BinaryOperator<T> | T apply(T, T) | 兩同類輸入產出同類 | reduce 聚合 |
自定義函數式接口與 Lambda 使用
@FunctionalInterface
interface Converter<F, T> {
T convert(F from);
}
// 使用 Lambda 實現
Converter<String, Integer> c = from -> Integer.valueOf(from);
Integer result = c.convert("123"); // 123
// 方法引用 :: 簡化 Lambda
Converter<String, Integer> c2 = Integer::valueOf;
Lambda 表達式語法三要素
- 參數列表：`()`、`(x)`、`(x, y)`、`(int x, int y)`。
- 箭頭符號：`->`。
- 函數體：單表達式隱式返回，或 `{ ...; return ...; }` 代碼塊。
變量捕獲規則
- 可訪問類成員變量（實例/靜態）。
- 可訪問局部變量，但必須是 final 或實際上 final（Java 8 起隱含 final，不可修改）。
實戰：內建接口組合使用
// Function
Function<String, String> f = x -> { System.out.print(x + ": "); return "Function"; };
System.out.println(f.apply("hello")); // hello: Function
// Predicate
Predicate<String> p = x -> { System.out.print(x); return false; };
System.out.println(": " + p.test("world")); // world: false
// Consumer
Consumer<String> c = x -> System.out.println(x);
c.accept("hello world"); // hello world
// Supplier
Supplier<String> s = () -> "Supplier";
System.out.println(s.get()); // Supplier
// BinaryOperator
BinaryOperator<String> b = (x, y) -> { System.out.print(x + " " + y); return "BinaryOperator"; };
System.out.println(" " + b.apply("hello", "world")); // hello world BinaryOperator
方法引用四種形式
- 靜態方法：`ClassName::staticMethod`
- 實例方法：`instance::method`
- 任意對象實例方法：`ClassName::instanceMethod`
- 構造器：`ClassName::new`
函數式接口 + Lambda + 方法引用 + Stream API，構成了 Java 8 函數式編程的四大基石，徹底改變了集合處理、併發、異步編程的代碼風格。
