@FunctionalInterface注解

@FunctionalInterface 是 Java 8 引入的一个注解，用于标识一个函数式接口（Functional Interface）。它的核心作用是明确接口的设计意图，并让编译器帮助检查接口是否符合函数式接口的规范。

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1. 什么是函数式接口？

函数式接口是指只包含一个抽象方法（但可以包含多个默认方法或静态方法）的接口。它可以用作 Lambda 表达式 或 方法引用 的目标类型。

常见的函数式接口：

• Runnable（void run()）
• Callable（V call()）
• Comparator（int compare(T a, T b)）
• Java 8 新增的 java.util.function 包中的接口（如 Predicate、Function、Consumer 等）

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2. @FunctionalInterface 的作用

(1) 明确设计意图

• 告诉其他开发者，这个接口是专门为 Lambda 表达式设计的。
• 避免后续误添加新的抽象方法导致接口不再是函数式接口。

(2) 编译器检查

• 如果接口被 @FunctionalInterface 标注，但不符合函数式接口的定义（如包含多个抽象方法），编译器会报错。

示例：

@FunctionalInterface
interface MyFunctionalInterface {
    void doSomething(); // 只有一个抽象方法，合法
    // void doAnother(); // 如果取消注释，编译器会报错
}

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3. 函数式接口的特点

1. 只能有一个抽象方法（但可以有 default 或 static 方法）。
2. 可以包含 Object 类中的方法（如 toString()、equals()），这些不算抽象方法。
3. 可以用 Lambda 表达式或方法引用实现。

示例：

@FunctionalInterface
interface Calculator {
    int calculate(int a, int b); // 唯一抽象方法

    default void print() {
        System.out.println("This is a default method.");
    }

    static void info() {
        System.out.println("This is a static method.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Lambda 表达式实现
        Calculator add = (a, b) -> a + b;
        Calculator subtract = (a, b) -> a - b;

        System.out.println(add.calculate(5, 3));      // 输出 8
        System.out.println(subtract.calculate(5, 3)); // 输出 2

        add.print(); // 调用 default 方法
        Calculator.info(); // 调用 static 方法
    }
}

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4. 为什么需要 @FunctionalInterface？

• 代码可读性：明确表示该接口用于 Lambda 表达式。
• 防止错误：避免因误添加抽象方法导致接口无法用于 Lambda 表达式。
• 兼容性：即使没有 @FunctionalInterface 注解，只要接口符合函数式接口的定义，仍然可以作为 Lambda 的目标类型。但加上注解更安全。

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5. 自定义函数式接口

你可以自己定义函数式接口，例如：

@FunctionalInterface
interface StringFormatter {
    String format(String input);
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        StringFormatter toUpper = str -> str.toUpperCase();
        StringFormatter addExclamation = str -> str + "!";

        System.out.println(toUpper.format("hello"));       // 输出 "HELLO"
        System.out.println(addExclamation.format("Hi"));   // 输出 "Hi!"
    }
}

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6. 常见内置函数式接口

Java 8 在 java.util.function 包中提供了许多内置函数式接口，例如：

• Predicate<T>：接收参数，返回 boolean（test(T t)）。
• Function<T, R>：接收参数，返回结果（apply(T t)）。
• Consumer<T>：接收参数，无返回值（accept(T t)）。
• Supplier<T>：无参数，返回结果（get()）。
• UnaryOperator<T>：接收并返回同类型参数（apply(T t)）。

示例：

import java.util.function.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Predicate<String> isEmpty = s -> s.isEmpty();
        System.out.println(isEmpty.test("")); // true

        Function<Integer, String> intToString = i -> "Number: " + i;
        System.out.println(intToString.apply(5)); // "Number: 5"

        Consumer<String> print = System.out::println;
        print.accept("Hello, Functional Interface!");
    }
}

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总结

特性	说明
@FunctionalInterface	标识接口为函数式接口，编译器会检查是否符合规范
抽象方法限制	只能有一个抽象方法（可包含 default 或 static 方法）
Lambda 适用	可用于 Lambda 表达式或方法引用
内置接口	Java 8 提供 Predicate、Function、Consumer 等常用接口
自定义	可以自己定义函数式接口

关键点：

• 函数式接口的核心是只有一个抽象方法。
• @FunctionalInterface 是可选的，但推荐使用以提高代码可读性和安全性。
• Lambda 表达式让函数式接口的使用更加简洁。