【Java Gold】関数型インタフェースについて

はじめに

関数型インターフェースについて、試験のために整理しました。

関数型インタフェースとは？

抽象メソッドが1つだけ定義されたインタフェースのこと。

この性質によって、ラムダ式やメソッド参照を使って簡潔に実装できます。

@FunctionalInterface
public interface MyFunc {
    int apply(int x);
}

MyFunc f = x -> x * 2;
System.out.println(f.apply(3)); // 出力: 6

@FunctionalInterface アノテーション

• @FunctionalInterfaceは、関数型インタフェースとして明示するためのアノテーションです。
• これを付けることで、抽象メソッドが2つ以上定義された場合にコンパイルエラーとなり、安全性が高まります。

@FunctionalInterface
interface Converter<T, R> {
    R convert(T t);
    // void error(); // ← エラーになる
}

標準の関数型インタフェース一覧（java.util.functionパッケージ）

以下は代表的な関数型インタフェースの一覧です。

インタフェース名	引数	戻り値	メソッド名	説明
Runnable	なし	void	run()	引数も戻り値もない処理（スレッドなど）
Callable<V>	なし	V	call()	戻り値あり。例外もスロー可。非同期処理向け
Supplier<T>	なし	T	get()	値を生成・供給する（遅延評価など）
Consumer<T>	T	void	accept(T t)	値を受け取って処理する
BiConsumer<T, U>	T, U	void	accept(T, U)	2つの引数を受け取って処理
Function<T, R>	T	R	apply(T t)	入力を出力に変換する処理
BiFunction<T, U, R>	T, U	R	apply(T, U)	2つの入力を1つの出力に変換
UnaryOperator<T>	T	T	apply(T t)	入力と出力の型が同じFunction
BinaryOperator<T>	T, T	T	apply(T, T)	同じ型の2値を同じ型で返す
Predicate<T>	T	boolean	test(T t)	条件判定（真偽値）
BiPredicate<T, U>	T, U	boolean	test(T, U)	2値に対する条件判定

CallableとRunnableの違い

特徴	Runnable	Callable<V>
戻り値	なし (void)	任意の型 (V)
例外の扱い	チェック例外はスローできない	チェック例外をスロー可能
使用方法	Threadでそのまま利用可能	ExecutorService.submit()などで利用
主な用途	戻り値不要な非同期処理	戻り値のあるタスク処理

Callableの使用例

Callable<Integer> task = () -> {
    Thread.sleep(1000);
    return 42;
};

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
Future<Integer> future = executor.submit(task);
System.out.println(future.get()); // 出力: 42（1秒後）
executor.shutdown();

プリミティブ型に特化した関数型インタフェース

Javaでは、int、long、double型に対応する専用インタフェースも提供されています。

型	Supplier	Consumer	Predicate	Function
int	IntSupplier	IntConsumer	IntPredicate	IntFunction<R>
long	LongSupplier	LongConsumer	LongPredicate	LongFunction<R>
double	DoubleSupplier	DoubleConsumer	DoublePredicate	DoubleFunction<R>

使用例

Function<String, Integer> strLength = s -> s.length();
System.out.println(strLength.apply("Java")); // 出力: 4

Predicate<Integer> isEven = n -> n % 2 == 0;
System.out.println(isEven.test(4)); // 出力: true

Consumer<String> printer = s -> System.out.println(s);
printer.accept("Hello"); // 出力: Hello

関数型インタフェースのメリット

項目	説明
簡潔に記述できる	ラムダ式やメソッド参照でコードが短くなる
再利用性が高い	Stream APIなどと組み合わせて柔軟に使用可能
テストが容易	処理をオブジェクトとして渡せるためテストしやすい

注意点

• defaultメソッドやstaticメソッドは複数あっても問題ありません。
• 抽象メソッドが1つだけであることが関数型インタフェースの条件です。

自作の関数型インタフェース例

@FunctionalInterface
interface Calculator {
    int calc(int a, int b);
}

Calculator add = (a, b) -> a + b;
System.out.println(add.calc(3, 5)); // 出力: 8

おわりに

誤記や改善点があればコメントなどでご指摘ください。