编辑“︁Java Operator接口”︁

{{DISPLAYTITLE:Java Operator接口}}  
'''Java Operator接口'''是Java 8中引入的函数式接口之一，位于{{code|java.util.function}}包中，用于表示对操作数的特定操作。它是Lambda表达式和方法引用的重要组成部分，特别适用于需要接受参数并返回结果的函数式场景。  

== 概述 ==  
Operator接口是Function接口的特殊化形式，其特点是输入类型和输出类型相同。常见的子接口包括：  
* {{code|UnaryOperator<T>}}：接受一个T类型参数并返回T类型结果（单目运算）。  
* {{code|BinaryOperator<T>}}：接受两个T类型参数并返回T类型结果（双目运算）。  

这些接口常用于数学运算、集合操作或流式处理（Stream API）中。  

== 核心接口 ==  
=== UnaryOperator ===  
{{code|UnaryOperator<T>}}继承自{{code|Function<T, T>}}，定义如下：  
<syntaxhighlight lang="java">  
@FunctionalInterface  
public interface UnaryOperator<T> extends Function<T, T> {  
    static <T> UnaryOperator<T> identity() {  
        return t -> t;  
    }  
}  
</syntaxhighlight>  

==== 示例：数值取反 ====  
<syntaxhighlight lang="java">  
UnaryOperator<Integer> negate = num -> -num;  
System.out.println(negate.apply(5)); // 输出: -5  
</syntaxhighlight>  

=== BinaryOperator ===  
{{code|BinaryOperator<T>}}继承自{{code|BiFunction<T, T, T>}}，定义如下：  
<syntaxhighlight lang="java">  
@FunctionalInterface  
public interface BinaryOperator<T> extends BiFunction<T, T, T> {  
    // 静态工具方法：minBy/maxBy  
    static <T> BinaryOperator<T> minBy(Comparator<? super T> comparator) {  
        Objects.requireNonNull(comparator);  
        return (a, b) -> comparator.compare(a, b) <= 0 ? a : b;  
    }  
}  
</syntaxhighlight>  

==== 示例：求两数之和 ====  
<syntaxhighlight lang="java">  
BinaryOperator<Integer> add = (a, b) -> a + b;  
System.out.println(add.apply(3, 7)); // 输出: 10  
</syntaxhighlight>  

== 实际应用 ==  
=== 流式处理（Stream API）===  
Operator接口常用于{{code|Stream.reduce()}}操作中：  
<syntaxhighlight lang="java">  
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);  
BinaryOperator<Integer> multiplier = (x, y) -> x * y;  
int product = numbers.stream().reduce(1, multiplier); // 输出: 24  
</syntaxhighlight>  

=== 集合元素处理 ===  
使用{{code|UnaryOperator}}修改集合元素：  
<syntaxhighlight lang="java">  
List<String> names = new ArrayList<>(Arrays.asList("Alice", "Bob"));  
UnaryOperator<String> toUpper = String::toUpperCase;  
names.replaceAll(toUpper); // 集合变为 ["ALICE", "BOB"]  
</syntaxhighlight>  

== 高级特性 ==  
=== 组合操作 ===  
Operator接口支持{{code|andThen}}和{{code|compose}}方法链式调用：  
<syntaxhighlight lang="java">  
UnaryOperator<Integer> square = x -> x * x;  
UnaryOperator<Integer> increment = x -> x + 1;  
UnaryOperator<Integer> composed = square.andThen(increment);  
System.out.println(composed.apply(3)); // 输出: 10 (3² + 1)  
</syntaxhighlight>  

=== 数学运算抽象 ===  
通过{{code|BinaryOperator}}实现通用计算逻辑：  
<syntaxhighlight lang="java">  
BinaryOperator<Double> power = Math::pow;  
System.out.println(power.apply(2.0, 3.0)); // 输出: 8.0  
</syntaxhighlight>  

== 性能考虑 ==  
* **方法引用优化**：优先使用方法引用（如{{code|String::toUpperCase}}）而非Lambda表达式，可提升可读性和性能。  
* **避免装箱**：对原始类型使用专用Operator接口（如{{code|IntUnaryOperator}}）以减少自动装箱开销。  

== 总结 ==  
{| class="wikitable"  
|+ Operator接口对比  
! 接口 !! 参数数量 !! 典型用途  
|-  
| {{code|UnaryOperator<T>}} || 1 || 单值转换（如绝对值、字符串格式化）  
|-  
| {{code|BinaryOperator<T>}} || 2 || 聚合操作（如求和、求最大值）  
|}  

Operator接口为Java函数式编程提供了简洁的抽象，尤其在流处理和数学计算中表现突出。初学者可通过简单算术练习熟悉其用法，而高级用户可利用其组合特性构建复杂业务逻辑。  

<mermaid>  
graph LR  
A[Operator接口] --> B[UnaryOperator]  
A --> C[BinaryOperator]  
B --> D[单参数操作]  
C --> E[双参数操作]  
D --> F[示例: x -> x+1]  
E --> G[示例: (a,b) -> a*b]  
</mermaid>

[[Category:编程语言]]
[[Category:Java]]
[[Category:Java Lambda表达式]]