Java 8 內建函數式接口詳解：Function、Consumer、Supplier、Predicate

Java 8 內建函數式接口詳解：Function、Consumer、Supplier、Predicate

Java 8 在 java.util.function 包提供 40+ 內建函數式接口，核心四大基礎接口涵蓋絕大多數場景，極少需要自定義函數式接口。

四大核心接口速查

代碼示例

1. Function<T, R> - 轉換

Function<String, Boolean> endsWithJava = "Hello Java"::endsWith;
System.out.println(endsWithJava.apply("Java"));  // true

// 組合：andThen / compose
Function<Integer, Integer> x2 = x -> x * 2;
Function<Integer, Integer> x3 = x -> x + 3;
System.out.println(x2.andThen(x3).apply(5));  // (5*2)+3 = 13

2. Consumer<T> - 消費

Consumer<String> printer = System.out::println;
printer.accept("Hello Consumer");  // 輸出並換行

// 鏈式：andThen
Consumer<String> logAndPrint = s -> System.out.print("[LOG] ")
    .andThen(System.out::println);
logAndPrint.accept("Test");

3. Supplier<T> - 供給

Supplier<String> upper = "java 8"::toUpperCase;
System.out.println(upper.get());  // JAVA 8

// 延遲初始化單例
Supplier<HeavyObject> lazy = HeavyObject::new;
HeavyObject obj = lazy.get();  // 首次調用才創建

4. Predicate<T> - 斷言

Predicate<String> isAndroid = "Android"::equalsIgnoreCase;
System.out.println(isAndroid.test("android"));  // true

// 組合：and / or / negate
Predicate<Integer> gt5 = x -> x > 5;
Predicate<Integer> even = x -> x % 2 == 0;
System.out.println(gt5.and(even).test(6));   // true
System.out.println(gt5.or(even).test(3));    // false
System.out.println(gt5.negate().test(4));    // true

常用衍生接口

• BiFunction<T, U, R>：兩參數輸入
• UnaryOperator<T>：Function<T, T> 同類型轉換
• BinaryOperator<T>：BiFunction<T, T, T> 同類型雙參運算
• IntFunction、LongConsumer 等基本類型特化，避免裝箱拆箱

實戰場景：Stream API 配合

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Python", "Go", "Rust");
list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)                    // Predicate
    .map(String::toUpperCase)                       // Function
    .forEach(System.out::println);                  // Consumer

// 收集為 Map
Map<String, Integer> lenMap = list.stream()
    .collect(Collectors.toMap(Function.identity(), String::length));

總結

掌握四大核心接口及其組合方法，配合方法引用，可編寫極具表達力的函數式代碼。實際開發中優先使用內建接口，僅在語義特殊無法映射時自定義。