Lambda
假设一个情景： 找出满足条件的Hero
本教程将从使用普通方法，匿名类，以及Lambda这几种方式，逐渐的引入Lambda的概念
Lambda
步骤1：普通方法
使用一个普通方法，在for循环遍历中进行条件判断，筛选出满足条件的数据
hp>100 && damage<50
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestLambda {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
System.out.println("筛选出 hp>100 && damange<50的英雄");
filter(heros);
}
private static void filter(List<Hero> heros) {
for (Hero hero : heros) {
if(hero.hp>100 && hero.damage<50)
System.out.print(hero);
}
}
}
package charactor;
public class Hero implements Comparable<Hero>{
public String name;
public float hp;
public int damage;
public Hero(){
}
public Hero(String name) {
this.name =name;
}
//初始化name,hp,damage的构造方法
public Hero(String name,float hp, int damage) {
this.name =name;
this.hp = hp;
this.damage = damage;
}
@Override
public int compareTo(Hero anotherHero) {
if(damage<anotherHero.damage)
return 1;
else
return -1;
}
@Override
public String toString() {
return "Hero [name=" + name + ", hp=" + hp + ", damage=" + damage + "]\r\n";
}
}
步骤2：匿名类方法
首先准备一个接口HeroChecker，提供一个test(Hero)方法
然后通过匿名类的方式，实现这个接口
HeroChecker checker = new HeroChecker() {
public boolean test(Hero h) {
return (h.hp>100 && h.damage<50);
}
};
接着调用filter，传递这个checker进去进行判断，这种方式就很像通过Collections.sort在对一个Hero集合排序，需要传一个Comparator的匿名类对象进去一样。
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestLambda {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
System.out.println("使用匿名类的方式，筛选出 hp>100 && damange<50的英雄");
HeroChecker checker = new HeroChecker() {
@Override
public boolean test(Hero h) {
return (h.hp>100 && h.damage<50);
}
};
filter(heros,checker);
}
private static void filter(List<Hero> heros,HeroChecker checker) {
for (Hero hero : heros) {
if(checker.test(hero))
System.out.print(hero);
}
}
}
package lambda;
import charactor.Hero;
public interface HeroChecker {
public boolean test(Hero h);
}
步骤3：Lambda方式
使用Lambda方式筛选出数据
filter(heros,(h)->h.hp>100 && h.damage<50);
同样是调用filter方法，从上一步的传递匿名类对象，变成了传递一个Lambda表达式进去
h->h.hp>100 && h.damage<50
咋一看Lambda表达式似乎不好理解，其实很简单，下一步讲解如何从一个匿名类一点点演变成Lambda表达式
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestLamdba {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
System.out.println("使用Lamdba的方式，筛选出 hp>100 && damange<50的英雄");
filter(heros,h->h.hp>100 && h.damage<50);
}
private static void filter(List<Hero> heros,HeroChecker checker) {
for (Hero hero : heros) {
if(checker.test(hero))
System.out.print(hero);
}
}
}
步骤4：从匿名类演变成Lambda表达式
Lambda表达式可以看成是匿名类一点点演变过来
\1. 匿名类的正常写法
HeroChecker c1 = new HeroChecker() {
public boolean test(Hero h) {
return (h.hp>100 && h.damage<50);
}
};
\2. 把外面的壳子去掉
只保留方法参数和方法体
参数和方法体之间加上符号 ->
HeroChecker c2 = (Hero h) ->{
return h.hp>100 && h.damage<50;
};
\3. 把return和{}去掉
HeroChecker c3 = (Hero h) ->h.hp>100 && h.damage<50;
\4. 把 参数类型和圆括号去掉(只有一个参数的时候，才可以去掉圆括号)
HeroChecker c4 = h ->h.hp>100 && h.damage<50;
\5. 把c4作为参数传递进去
filter(heros,c4);
\6. 直接把表达式传递进去
filter(heros, h -> h.hp > 100 && h.damage < 50);
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestLamdba {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
System.out.println("使用匿名类的方式，筛选出 hp>100 && damange<50的英雄");
// 匿名类的正常写法
HeroChecker c1 = new HeroChecker() {
@Override
public boolean test(Hero h) {
return (h.hp > 100 && h.damage < 50);
}
};
// 把new HeroChcekcer，方法名，方法返回类型信息去掉
// 只保留方法参数和方法体
// 参数和方法体之间加上符号 ->
HeroChecker c2 = (Hero h) -> {
return h.hp > 100 && h.damage < 50;
};
// 把return和{}去掉
HeroChecker c3 = (Hero h) -> h.hp > 100 && h.damage < 50;
// 把 参数类型和圆括号去掉
HeroChecker c4 = h -> h.hp > 100 && h.damage < 50;
// 把c4作为参数传递进去
filter(heros, c4);
// 直接把表达式传递进去
filter(heros, h -> h.hp > 100 && h.damage < 50);
}
private static void filter(List<Hero> heros, HeroChecker checker) {
for (Hero hero : heros) {
if (checker.test(hero))
System.out.print(hero);
}
}
}
步骤5：匿名方法
与匿名类 概念相比较，
Lambda 其实就是匿名方法，这是一种把方法作为参数进行传递的编程思想。
虽然代码是这么写
filter(heros, h -> h.hp > 100 && h.damage < 50);
但是，Java会在背后，悄悄的，把这些都还原成匿名类方式。
引入Lambda表达式，会使得代码更加紧凑，而不是各种接口和匿名类到处飞。
步骤6：Lambda的弊端
Lambda表达式虽然带来了代码的简洁，但是也有其局限性。
\1. 可读性差，与啰嗦的但是清晰的匿名类代码结构比较起来，Lambda表达式一旦变得比较长，就难以理解
\2. 不便于调试，很难在Lambda表达式中增加调试信息，比如日志
\3. 版本支持，Lambda表达式在JDK8版本中才开始支持，如果系统使用的是以前的版本，考虑系统的稳定性等原因，而不愿意升级，那么就无法使用。
Lambda比较适合用在简短的业务代码中，并不适合用在复杂的系统中，会加大维护成本。
Lambda方法引用
步骤1：引用静态方法
首先为TestLambda添加一个静态方法：
public static boolean testHero(Hero h) {
return h.hp>100 && h.damage<50;
}
Lambda表达式：
filter(heros, h->h.hp>100 && h.damage<50);
在Lambda表达式中调用这个静态方法：
filter(heros, h -> TestLambda.testHero(h) );
调用静态方法还可以改写为：
filter(heros, TestLambda::testHero);
这种方式就叫做引用静态方法
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestLambda {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
HeroChecker c = new HeroChecker() {
public boolean test(Hero h) {
return h.hp>100 && h.damage<50;
}
};
System.out.println("使用匿名类过滤");
filter(heros, c);
System.out.println("使用Lambda表达式");
filter(heros, h->h.hp>100 && h.damage<50);
System.out.println("在Lambda表达式中使用静态方法");
filter(heros, h -> TestLambda.testHero(h) );
System.out.println("直接引用静态方法");
filter(heros, TestLambda::testHero);
}
public static boolean testHero(Hero h) {
return h.hp>100 && h.damage<50;
}
private static void filter(List<Hero> heros, HeroChecker checker) {
for (Hero hero : heros) {
if (checker.test(hero))
System.out.print(hero);
}
}
}
步骤2：引用对象方法
与引用静态方法很类似，只是传递方法的时候，需要一个对象的存在
TestLambda testLambda = new TestLambda();
filter(heros, testLambda::testHero);
这种方式叫做引用对象方法
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestLambda {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
System.out.println("使用引用对象方法 的过滤结果：");
//使用类的对象方法
TestLambda testLambda = new TestLambda();
filter(heros, testLambda::testHero);
}
public boolean testHero(Hero h) {
return h.hp>100 && h.damage<50;
}
private static void filter(List<Hero> heros, HeroChecker checker) {
for (Hero hero : heros) {
if (checker.test(hero))
System.out.print(hero);
}
}
}
步骤3：引用容器中的对象方法
首先为Hero添加一个方法
public boolean matched(){
return this.hp>100 && this.damage<50;
}
使用Lambda表达式
filter(heros,h-> h.hp>100 && h.damage<50 );
在Lambda表达式中调用容器中的对象Hero的方法matched
filter(heros,h-> h.matched() );
matched恰好就是容器中的对象Hero的方法，那就可以进一步改写为
filter(heros, Hero::matched);
这种方式就叫做引用容器中的对象的方法
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestLambda {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
System.out.println("Lambda表达式：");
filter(heros,h-> h.hp>100 && h.damage<50 );
System.out.println("Lambda表达式中调用容器中的对象的matched方法：");
filter(heros,h-> h.matched() );
System.out.println("引用容器中对象的方法 之过滤结果：");
filter(heros, Hero::matched);
}
public boolean testHero(Hero h) {
return h.hp>100 && h.damage<50;
}
private static void filter(List<Hero> heros, HeroChecker checker) {
for (Hero hero : heros) {
if (checker.test(hero))
System.out.print(hero);
}
}
}
步骤4：引用构造器
有的接口中的方法会返回一个对象，比如java.util.function.Supplier提供
了一个get方法，返回一个对象。
public interface Supplier<T> {
T get();
}
设计一个方法，参数是这个接口
public static List getList(Supplier<List> s){
return s.get();
}
为了调用这个方法，有3种方式
第一种匿名类：
Supplier<List> s = new Supplier<List>() {
public List get() {
return new ArrayList();
}
};
List list1 = getList(s);
第二种：Lambda表达式
List list2 = getList(()->new ArrayList());
第三种：引用构造器
List list3 = getList(ArrayList::new);
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Supplier;
public class TestLambda {
public static void main(String[] args) {
Supplier<List> s = new Supplier<List>() {
public List get() {
return new ArrayList();
}
};
//匿名类
List list1 = getList(s);
//Lambda表达式
List list2 = getList(()->new ArrayList());
//引用构造器
List list3 = getList(ArrayList::new);
}
public static List getList(Supplier<List> s){
return s.get();
}
}
Lambda聚合操作
步骤1：传统方式与聚合操作方式遍历数据
遍历数据的传统方式就是使用for循环，然后条件判断，最后打印出满足条件的数据
for (Hero h : heros) {
if (h.hp > 100 && h.damage < 50)
System.out.println(h.name);
}
使用聚合操作方式，画风就发生了变化：
heros
.stream()
.filter(h -> h.hp > 100 && h.damage < 50)
.forEach(h -> System.out.println(h.name));
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestAggregate {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("初始化后的集合：");
System.out.println(heros);
System.out.println("查询条件：hp>100 && damage<50");
System.out.println("通过传统操作方式找出满足条件的数据：");
for (Hero h : heros) {
if (h.hp > 100 && h.damage < 50)
System.out.println(h.name);
}
System.out.println("通过聚合操作方式找出满足条件的数据：");
heros
.stream()
.filter(h -> h.hp > 100 && h.damage < 50)
.forEach(h -> System.out.println(h.name));
}
}
步骤2：Stream和管道概念
heros
.stream()
.filter(h -> h.hp > 100 && h.damage < 50)
.forEach(h -> System.out.println(h.name));
要了解聚合操作，首先要建立Stream和管道的概念
Stream 和Collection结构化的数据不一样，Stream是一系列的元素，就像是生产线上的罐头一样，一串串的出来。
管道指的是一系列的聚合操作。
管道又分3个部分
管道源：在这个例子里，源是一个List
中间操作： 每个中间操作，又会返回一个Stream，比如.filter()又返回一个Stream, 中间操作是“懒”操作，并不会真正进行遍历。
结束操作：当这个操作执行后，流就被使用“光”了，无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。 结束操作不会返回Stream，但是会返回int、float、String、 Collection或者像forEach，什么都不返回, 结束操作才进行真正的遍历行为，在遍历的时候，才会去进行中间操作的相关判断
注： 这个Stream和I/O章节的InputStream,OutputStream是不一样的概念。
步骤3：管道源
把Collection切换成管道源很简单，调用stream()就行了。
heros.stream()
但是数组却没有stream()方法，需要使用
Arrays.stream(hs)
或者
Stream.of(hs)
步骤4：中间操作
每个中间操作，又会返回一个Stream，比如.filter()又返回一个Stream, 中间操作是“懒”操作，并不会真正进行遍历。
中间操作比较多，主要分两类
对元素进行筛选 和 转换为其他形式的流
对元素进行筛选：
filter 匹配
distinct 去除重复(根据equals判断)
sorted 自然排序
sorted(Comparator
limit 保留
skip 忽略
转换为其他形式的流
mapToDouble 转换为double的流
map 转换为任意类型的流
package charactor;
public class Hero implements Comparable<Hero>{
public String name;
public float hp;
public int damage;
public Hero(){
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public float getHp() {
return hp;
}
public void setHp(float hp) {
this.hp = hp;
}
public int getDamage() {
return damage;
}
public void setDamage(int damage) {
this.damage = damage;
}
public Hero(String name) {
this.name =name;
}
//初始化name,hp,damage的构造方法
public Hero(String name,float hp, int damage) {
this.name =name;
this.hp = hp;
this.damage = damage;
}
@Override
public int compareTo(Hero anotherHero) {
if(damage<anotherHero.damage)
return 1;
else
return -1;
}
@Override
public String toString() {
return "Hero [name=" + name + ", hp=" + hp + ", damage=" + damage + "]\r\n";
}
}
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import charactor.Hero;
public class TestAggregate {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
//制造一个重复数据
heros.add(heros.get(0));
System.out.println("初始化集合后的数据 (最后一个数据重复)：");
System.out.println(heros);
System.out.println("满足条件hp>100&&damage<50的数据");
heros
.stream()
.filter(h->h.hp>100&&h.damage<50)
.forEach(h->System.out.print(h));
System.out.println("去除重复的数据，去除标准是看equals");
heros
.stream()
.distinct()
.forEach(h->System.out.print(h));
System.out.println("按照血量排序");
heros
.stream()
.sorted((h1,h2)->h1.hp>=h2.hp?1:-1)
.forEach(h->System.out.print(h));
System.out.println("保留3个");
heros
.stream()
.limit(3)
.forEach(h->System.out.print(h));
System.out.println("忽略前3个");
heros
.stream()
.skip(3)
.forEach(h->System.out.print(h));
System.out.println("转换为double的Stream");
heros
.stream()
.mapToDouble(Hero::getHp)
.forEach(h->System.out.println(h));
System.out.println("转换任意类型的Stream");
heros
.stream()
.map((h)-> h.name + " - " + h.hp + " - " + h.damage)
.forEach(h->System.out.println(h));
}
}
步骤5：结束操作
当进行结束操作后，流就被使用“光”了，无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。 结束操作不会返回Stream，但是会返回int、float、String、 Collection或者像forEach，什么都不返回,。
结束操作才真正进行遍历行为，前面的中间操作也在这个时候，才真正的执行。
常见结束操作如下：
forEach() 遍历每个元素
toArray() 转换为数组
min(Comparator
max(Comparator
count() 总数
findFirst() 第一个元素
package lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import org.omg.Messaging.SYNC_WITH_TRANSPORT;
import charactor.Hero;
public class TestAggregate {
public static void main(String[] args) {
Random r = new Random();
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
}
System.out.println("遍历集合中的每个数据");
heros
.stream()
.forEach(h->System.out.print(h));
System.out.println("返回一个数组");
Object[] hs= heros
.stream()
.toArray();
System.out.println(Arrays.toString(hs));
System.out.println("返回伤害最低的那个英雄");
Hero minDamageHero =
heros
.stream()
.min((h1,h2)->h1.damage-h2.damage)
.get();
System.out.print(minDamageHero);
System.out.println("返回伤害最高的那个英雄");
Hero mxnDamageHero =
heros
.stream()
.max((h1,h2)->h1.damage-h2.damage)
.get();
System.out.print(mxnDamageHero);
System.out.println("流中数据的总数");
long count = heros
.stream()
.count();
System.out.println(count);
System.out.println("第一个英雄");
Hero firstHero =
heros
.stream()
.findFirst()
.get();
System.out.println(firstHero);
}
}
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