Java 8引入了一种新的函数式编程风格，Function接口是Java函数式编程中最重要的四个函数式接口之一。

Function 函数式接口实现的功能：接受一个输入参数，然后产生一个输出结果。Function接口在java.util.function包中定义，它的源码如下：

package java.util.function;

import java.util.Objects;

@FunctionalInterface

public interface Function {

/**抽象方法*/

R apply(T t);

default Function compose(Function before) {

Objects.requireNonNull(before);

return (V v) -> apply(before.apply(v));

}

default Function andThen(Function after) {

Objects.requireNonNull(after);

return (T t) -> after.apply(apply(t));

}

static Function identity() {

return t -> t;

}

}

Function 接口是非常有用的，它是Java函数式编程中最重要的四个函数式接口中使用最为广泛的。

用途一：函数转换Function可以用于将一个类型的值转换为另一个类型的值。它可以用于各种转换操作，如类型转换、数据映射map等。

用途二：数据处理Function 可用于对输入数据进行处理并生成输出结果。它可以用于执行各种操作，如过滤filter、计算、提取、格式化等。

Function接口定义的方法：

抽象方法： R apply(T t)，该方法接受一个参数 t（类型为 T），并返回一个结果（类型为 R）。也就是说，接受一个类型 T 的输入数据 ，经过转换后返回一个类型 R 的数据。

默认方法： Function andThen(Function after) 返回一个组合函数，把该函数结果应用到after函数中。

使用andThen方法将多个函数应用于同一个输入：

Function function1 = s -> s + " world";

Function function2 = s -> s + "!";

Function combined = function1.andThen(function2);

String result = combined.apply("Hello"); // 结果为 "Hello world!"

默认方法：Function compose(Function before) 返回一个组合函数，首先将输入参数应用到before函数，再将before函数结果应用到该函数中。使用方法compose()将多个函数应用于同一个输入，但是顺序与方法andThen()的作用刚好相反：

Function function1 = s -> s + " world";

Function function2 = s -> s + "!";

/***注意：这里故意调换了两个函数的调用顺序***/

Function combined = function2.compose(function1);

String result = combined.apply("Hello"); // 结果为 "Hello world!"

静态方法： Function identity() 恒等式函数identity()，返回输入参数本身。Function函数接口的方法identity()是一个直接返回入口参数的方法（函数，Lambda表达式对象），等价于形式如：t -> t 形式的Lambda表达式。一看感觉没啥用处，其实它在某些场景大有用处，例如：作为默认函数，可以作为函数组合链中的起点或默认函数。保持一致性，在某些情况下，我们可能需要一个函数，但不需要对输入进行任何操作。使用方法 identity() 可以确保函数的签名（输入和输出类型）与其函数一致。

当我们使用Stream时，要将流中元素转换成其他容器或Map时，就会使用到Function.identity()。例如：

Stream stream = Stream.of("This", "is", "a", "test");

Map map = stream.collect(Collectors.toMap(Function.identity(), String::length));

Function.identity()应用示例

下面的代码中，Task是一个对象，它包含Title等属性，Task::getTitle可获取task实例的标题作为Map的key，我们把task对象本身作为Map的value。task -> task是一个用来返回输入参数自身的Lambda表达式。我们来对比一下，使用Lambda表达式和使用Function.identity()方法的用法：

/***使用Lambda表达式实现的版本***/

private static Map taskMap(List tasks) {

return tasks.stream().collect(toMap(Task::getTitle, task -> task));

}

可以使用Function接口中的静态方法identity()来让上面的代码代码变得更简洁明了、传递开发者意图时更加直接。使用Function.identity()方法的写法：

/***使用Function.identity()方法实现的版本***/

import static java.util.function.Function.identity;

private static Map taskMap(List tasks) {

return tasks.stream().collect(toMap(Task::getTitle, identity()));

}

Function.identity() 和 Lambda表达式（ t->t ） 的区别的应用示例

下面三种写法实现相同功能，这是Function.identity() 和 Lambda表达式（ t->t ）可以互相替代的情形：

/***写法一***/

Arrays.asList("How", "much", "is","the","apple")

.stream()

.collect(Collectors.toMap( str -> str, str->str.length()));

/***写法二,Lambda表达式（ t->t ）版本***/

Arrays.asList("How", "much", "is","the","apple")

.stream()

.map(str -> str) //Lambda表达式（ t->t ）

.collect(Collectors.toMap(str -> str,str->str.length())); //String::length

/***写法三，Function.identity()版本***/

Arrays.asList("How", "much", "is","the","apple")

.stream()

.map(Function.identity()) //Function.identity()版本

.collect(Collectors.toMap( Function.identity(), String::length));

下面看一种 Function.identity() 和 Lambda表达式（ t->t ）不能互相替代的情形：这儿使用 Lambda表达式（ t->t ）可行：

int[] iArr = Arrays.asList(5, 9, 12,3).stream().mapToInt(t->t).toArray();

但是，如下使用 Function.identity() 是不行的：

int[] iArr = Arrays.asList(5, 9, 12,3).stream().mapToInt( Function.identity() ).toArray();

为什么不行呢？其本质是 Function.identity()， Function identity() 恒等式函数identity()，返回输入参数本身。输入是Integer对象，返回的还是Integer对象。而映射器mapToInt()需要返为基本数据类型的IntStream。而上面的Lambda表达式（ t->t ）在映射器 mapToInt(t->t) 中能把Integer对象自动拆箱变成int，从而产生IntStream。Function.identity() 不适用于 mapToInt()、mapToLong()、mapToDouble() 等需要进行拆箱操作的场景。

Function接口的应用实例使用Function接口作为方法的参数：

void process(Function function, String input) {

String result = function.apply(input);

System.out.println(result);

}

process(s -> s + "!", "Hello"); // 输出 "Hello!"

使用Java 8的Stream API进行映射：

List strings = Arrays.asList("a", "b", "c");

List results = strings.stream()

.map(s -> s + "!")

.collect(Collectors.toList());

// 结果为 ["a!", "b!", "c!"]

Function函数接口有一大家族，如下所示：

参考文献：【Java函数篇】Java8中函数接口Function使用详解Java 8 Function 函数接口Function.identity()的使用详解Java8中Function函数式接口详解及使用Java8中Function接口的使用方法详解Java 8 新特性—函数式接口【函数接口与方法引用】Java 中的方法引用

Java 函数接口Function详解与示例【函数接口Function】_java function-CSDN博客