Java 8 - Functional Interface 函數式接口

Overview

函數式接口（Functional interface）是那些有，且只有顯示定義一個方法的接口。

函數式接口可以被隱式轉換為lambda表達式。

範例：

public interface MyFunctionalInterface {
    public void execute();
}

The above counts as a functional interface in Java because it only contains a single method, and that method has no implementation. Normally a Java interface does not contain implementation of the methods it declares, but it can contain implementation in default methods, or in static methods. Below is another example of a Java functional interface, with implementations of some of the methods.

Ref: Java Functional Interfaces

能成為函數式接口（functional interface）的情況：

只有一個方法，並且該方法沒有被實作

可以包含的方法，也就是不影響函數式接口：

default method(s)
static method(s)
public method(s) instanceof Object class

不成立函數式接口的情況：

有多個一般方法
繼承的Object方法不是public

public interface MyFunctionalInterface {
    /**
     * only contains a signal method in interface is functional interface
     */
    public void execute();

    /**
     * default method is acceptable in functional interface
     *
     * @param text use string param to do sth
     */
    public default void print(String text) {
        // do sth
    }

    /**
     * static method is also acceptable in functional interface
     *
     * @param i use int param i to do sth
     */
    public static void print(int i) {
        // do sth
    }

    /**
     * methods that are instance Object class, note: must be public method in Object
     *
     * @return Object
     */
    @Override
    String toString();

    @Override
    int hashCode();

    @Override
    boolean equals(Object object);

    /**
     * if there have some methods that is not public of Object class,
     * it is not functional interface. for example, clone() method is
     * protected modifier inside Object class instead of public.
     *
     * @return Object
     */
    Object clone();
}

Reason

为什么会单单从接口中定义出此类接口呢？原因是在Java Lambda的实现中，开发组不想再为Lambda表达式单独定义一种特殊的Structural函数类型，称之为箭头类型（arrow type），依然想采用Java既有的类型系统(class, interface, method等)，原因是增加一个结构化的函数类型会增加函数类型的复杂性，破坏既有的Java类型，并对成千上万的Java类库造成严重的影响。权衡利弊，因此最终还是利用SAM接口作为Lambda表达式的目标类型。

Ref: Java 8函数式接口functional interface的秘密 | 鸟窝

@FunctionalInterface

此註解功能類似於@Override，可以幫助我們檢查是否為函數式接口（functional interface），如果不符合定義就會編譯報錯。

例如以上述代碼為例：

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    public void execute();

    public default void print(String text) {
        // do sth
    }

    public static void print(int i) {
        // do sth
    }

    @Override
    String toString();

    @Override
    int hashCode();

    @Override
    boolean equals(Object object);
}

在上述代碼中，並未有：

一個以上的一般方法
非public的Object class方法

原因是可以保護函數式接口能成功轉換為lambda表達式，如果想要通過lambda表達式來實作此接口，請添加此安全性注釋。

如果改成以下這樣，就會報錯：

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    public void execute();

    public void secondExecute();
}

或是：

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    public void execute();

    Object clone();
}

錯誤訊息為：

Multiple non-override abstract methods found in interface

Ref: