Java Operator接口

Java Operator接口是Java 8中引入的函数式接口之一，位于

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[编辑 | 编辑源代码]

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：

```
UnaryOperator<T>
```
：接受一个T类型参数并返回T类型结果（单目运算）。
```
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[编辑 | 编辑源代码]

UnaryOperator[编辑 | 编辑源代码]

UnaryOperator<T>

继承自

Function<T, T>

，定义如下：

  
@FunctionalInterface  
public interface UnaryOperator<T> extends Function<T, T> {  
    static <T> UnaryOperator<T> identity() {  
        return t -> t;  
    }  
}

示例：数值取反[编辑 | 编辑源代码]

  
UnaryOperator<Integer> negate = num -> -num;  
System.out.println(negate.apply(5)); // 输出: -5

BinaryOperator[编辑 | 编辑源代码]

BinaryOperator<T>

继承自

BiFunction<T, T, T>

，定义如下：

  
@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;  
    }  
}

示例：求两数之和[编辑 | 编辑源代码]

  
BinaryOperator<Integer> add = (a, b) -> a + b;  
System.out.println(add.apply(3, 7)); // 输出: 10

实际应用[编辑 | 编辑源代码]

流式处理（Stream API）[编辑 | 编辑源代码]

Operator接口常用于

Stream.reduce()

操作中：

  
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

集合元素处理[编辑 | 编辑源代码]

使用

UnaryOperator

修改集合元素：

  
List<String> names = new ArrayList<>(Arrays.asList("Alice", "Bob"));  
UnaryOperator<String> toUpper = String::toUpperCase;  
names.replaceAll(toUpper); // 集合变为 ["ALICE", "BOB"]

高级特性[编辑 | 编辑源代码]

组合操作[编辑 | 编辑源代码]

Operator接口支持

andThen

和

compose

方法链式调用：

  
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)

数学运算抽象[编辑 | 编辑源代码]

通过

BinaryOperator

实现通用计算逻辑：

  
BinaryOperator<Double> power = Math::pow;  
System.out.println(power.apply(2.0, 3.0)); // 输出: 8.0

性能考虑[编辑 | 编辑源代码]

**方法引用优化**：优先使用方法引用（如
```
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
```
IntUnaryOperator
```
）以减少自动装箱开销。

总结[编辑 | 编辑源代码]

Operator接口对比
接口	参数数量	典型用途
UnaryOperator<T>	1	单值转换（如绝对值、字符串格式化）
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。