Java函数式接口
第一章 函数式接口
1.1 概念
函数式接口在java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口
函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而java中的函数式编程体现就是Lambda，所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口。只有全包接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。
备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，java中的Lambda可以被当做是匿名内部类的“语法糖”，但是而这在原理上是不同的。
1.2 格式
只要确保接口中有且精油一个抽象方法即可：
修饰符 interface 接口名称 {
public abstract 返回值类型 方法名称（可选参数信息）;
// 其他非抽象方法内容
}
由于接口当中抽象方法的public abstract是可以省略的，所以定义一个函数式接口很简单：
public interface MyFunctionalInterface {
void myMethod();
}
1.3 @FunctionalInterface注解
与@Override注解的作用类似，Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解：@FunctionalInterface。该注解可用于一个接口的定义上：
/*
函数式接口： 有且只有一个抽象方法的接口，称之为函数式接口
当然接口中可以包含其他的方法（默认，静态，私有）
@FunctionalInterface注解
作用：可以检测接口是否是一个函数式接口
是：编译成功
否：编译失败（接口中没有抽象方法抽象或方法的个数多余1个）
*/
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
//定义一个抽象方法
public abstract void method();
// void method2();
}
/*
@Overrider注解
检查方法是否为重写的方法
是：编译成功
否：编译失败
*/
public class MyFuntionalInterfaceImpl implements MyFunctionalInterface{
@Override
public void method() {
}
@Override
public void method2() {
}
}
1.4 函数式接口的使用
/*
函数式接口的使用：一般可以作为方法的参数和返回值类型
*/
public class Demo {
//定义一个方法，参数使用函数式接口MyFunctionalInterface
public static void show(MyFunctionalInterface myInter){
myInter.method();
}
public static void main(String[] args) {
//调用show方法，方法的参数是一个接口，所以可以传递接口的实现类对象
show(new MyFuntionalInterfaceImpl());
//调用show方法，方法的参数是一个接口，所以我们可以传递接口的匿名内部类
show(new MyFunctionalInterface() {
@Override
public void method() {
System.out.println("使用匿名内部类重写接口中的抽象方法");
}
});
//调用show方法，方法的草书是一个函数式接口，所以我们可以用Lambda表达式
show(()->{
System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法");
});
//简化Lambda表达式
show(() -> System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法")
);
}
}
第二章 函数式编程
在兼顾面向对象特性的基础上，Java语言通过Lambda表达式与方法引用等，为开发者打开了函数式编程的大门。下面我们做一个初探。
2.1 Lambda的延迟执行
有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的，这正好可以作为解决方案，提升性能
性能浪费的日志案例
注：日志可以帮助我们快速定位问题，记录程序运行过程中的情况，以便项目的监控和优化。
一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，例如对日志消息进行拼接后，在满足条件的情况下进行打印输出：
public class Demo01Logger{
private static void log(int level, String msg) {
if (level == 1) {
System.out.println(msg);
}
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(1, msgA + msgB + msgC);
}
}
这段代码存在问题：无论是否级别满足要求，作为log方法的第二个参数，三个字符串一定会首先被拼接并传入方法内，然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求，那么字符串的拼接操作就白做了，存在性能浪费。
备注：SL4J是应用非常广泛的日志框架，他在记录日志是为了解决这种性能浪费的问题，并不推荐首先进行字符串的拼接，而是将字符串的若干部分作为可变参数传入方法中，仅在日志级别满足要求的情况下才会进行字符串拼接。例如：
LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。","os","macOS"),其中的大括号{ }为占位符。如果满足日志级别要求，则会将"os""macOS"两个字符串依次拼接到大括号的位置；否则不会进行字符串拼接。这也是一种可行解决方案，但Lambda可以做到更好。
package FunctionalInterfaceStudy.Demo02;
/*
使用Lambda优化日志案例
Lambda的特点：延迟加载
Lambda的使用前提，必须存在函数式接口
*/
public class Demo02Lambda {
//定义一个显示日志的方法，方法的参数传递日志的等级和MessageBuilder接口
public static void showLog(int level, MessageBuilder mb) {
//对日志的等级进行判断，如果是1级，则调用MessageBuilder接口中的builderMessage方法
if (level == 1) {
System.out.println(mb.builderMessage());
}
}
public static void main(String[] args) {
//定义三个日志信息
String msg1 = "Hello";
String msg2 = "World";
String msg3 = "Java";
//调用showLog方法，参数MessageBuilder是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式
// showLog(1,()->{
// //返回一个拼接好的字符串
// return msg1 + msg2 + msg3;
// });
/*
使用Lambda表达式作为参数传递，仅仅是把参数传递到showLog方法中
只有满足条件，日志的等级是1级
才会调用接口MessageBuilder中的方法builderMessage
才会进行字符串的拼接
如果条件不满足，日志的等级不是1级
那么MessageBuilder中的方法builderMessage也不会执行
所以拼接字符串的代码也不会执行
所以不会存在性能的浪费
*/
showLog(2,()->{
System.out.println("不满足条件不执行");
//返回一个拼接好的字符串
return msg1 + msg2 + msg3;
});
}
}
package FunctionalInterfaceStudy.Demo02;
@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
//定义一个拼接消息的抽象方法，返回被拼接的消息
public abstract String builderMessage();
}
2.2 使用Lambda作为参数和返回值
如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当做是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型，那么可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式接口作为方法参数。
例如java.lang.Runnable接口就是一个函数式接口，假设有一个startThread方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和Thread类的构造方法参数为Runnable没有本质区别。
/*
例如`java.lang.Runnable`接口就是一个函数式接口，
假设有一个`startThread`方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。
这种情况其实和`Thread`类的构造方法参数为`Runnable`没有本质区别。
*/
public class Demo01Runnable {
//定义一个方法startThread,方法的参数使用函数式接口Runnable
public static void startThread(Runnable run) {
//开启多线程
new Thread(run).start();
}
public static void main(String[] args) {
//调用startThread方法，方法的参数是一个接口，那么我们可以传递这个接口的匿名内部类
startThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + "线程启动了");
}
});
//调用startThread方法，方法的参数是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
startThread(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + "线程启动了");
});
//优化Lambda表达式
startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + "线程启动了"));
}
}
类似的，如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。当需要通过一个方法来获取一个java.util.Comparator接口类型的对象作为排序器时，就可以调该方法获取。
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
/*
类似的，如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。
当需要通过一个方法来获取一个`java.util.Comparator`接口类型的对象作为排序器时，就可以调该方法获取。
*/
public class Demo02Comparator {
//定义一个方法，方法的返回值类型使用函数式接口Comparator
public static Comparator<String> getComparator(){
//方法的返回值类型是一个接口，那么我们可以返回这个接口的匿名内部类
// return new Comparator<String>() {
// @Override
// public int compare(String o1, String o2) {
//按照字符串降序排列
// return o2.length() - o1.length();
// }
// };
//方法的返回值类型是一个函数式接口，所以我们可以返回一个Lambda表达式
// return (String o1, String o2) -> {
// //按照字符串降序排列
// return o2.length() - o1.length();
// };
//继续优化Lambda表达式
return (o1, o2) -> o2.length() - o1.length();
}
public static void main(String[] args) {
//创建一个字符串数组
String[] arr = {"aaa","b","ccccc","dddddddddddddddd"};
//输出排序前的数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//调用Arrays中的sort方法，对字符串数组进行排序
Arrays.sort(arr,getComparator());
//输出排序后的数组
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
第三章 常用函数式接口
JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景，它们主要在java.util.funcion包中被提供。下面是最简单的几个接口及使用实例。
3.1 Supplier接口
java.util.funtion.Suplier<T>接口仅包含一个无参的方法：T get( )。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。
import java.util.function.Supplier;
/*
`java.util.funtion.Suplier<T>`接口仅包含一个无参的方法：`T get( )`。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。
Supplier<T>接口被称为生产型接口，指定接口的泛型是什么类型，那么接口中的get方法就会产生什么类型的数据
*/
public class Demo01Supplier {
//定义一个方法，方法的参数传递Supplier<T>接口，泛型执行String.get方法就会返回一个String
public static String getString(Supplier<String> sup){
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
//调用getString方法，方法的参数Supplier是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式
String string = getString(() -> {
//生产一个字符串，并返回
return "胡歌";
});
System.out.println(string);
//优化Lambda表达式
String string2 = getString(() -> "胡歌");
System.out.println(string2);
}
}
3.2 练习：求数组元素最大值
题目：
使用Supplier接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用java.lang.Integer类。
import java.util.function.Supplier;
/*
使用`Supplier`接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。
提示：接口的泛型请使用`java.lang.Integer`类。
*/
public class Demo02 {
//定义一个方法，用于获取int类型数组中元素的最大值，方法的参数传递Supplier接口，泛型使用Integer
public static int getMax(Supplier<Integer> sup){
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个int类型的数组，并赋值
int[] arr = {100, 0, -50, 88, 99, 33, -30};
//调用getMax方法，方法的参数Supplier是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式
int maxValue = getMax(() -> {
//获取数组的最大值，并返回
//定义一个变量，把数组中的第一个元素赋值给该变量，记录数组中元素的最大值
int max = arr[0];
//遍历数组，获取数组中的其他元素
for (int i : arr) {
//使用其他的元素和最大值比较
if (i > max) {
//如果i大于max，则替换max作为最大值
max = i;
}
}
//返回最大值
return max;
});
System.out.println("数组中元素的最大值是： " + maxValue);
}
}
3.3 Consumer接口
java.util.function.Consumer<T>接口则正好与Supplier接口相反，他不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。
抽象方法：accept
Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t),意为消费一个指定泛型的数据。
import java.util.function.Consumer;
/*
`java.util.function.Consumer<T>`接口则正好与Supplier接口相反，
他不是生产一个数据，而是**消费**一个数据，其数据类型由泛型决定。
`Consumer`接口中包含抽象方法`void accept(T t)`,意为消费一个指定泛型的数据。
Consumer接口是一个消费型接口，泛型执行什么类型，就可以使用accept方法消费什么类型的数据
置于具体怎么消费（使用），需要自定义（输出，计算。。。）
*/
public class Demo01Consumer {
/*
定义一个方法
方法的参数传递一个字符串的姓名
方法的参数传递Consumer接口，泛型使用String
可以使用Consumer接口消费字符串的姓名
*/
public static void method(String name, Consumer<String> con){
con.accept(name);
}
public static void main(String[] args) {
//调用method方法，传递字符串姓名，方法的另一个参数是Consumer接口，是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式
method("赵丽颖",(String name) -> {
//对传递的字符串进行消费
//消费方式：直接输出字符串
System.out.println(name);
//消费方法：把字符串进行反转输出
String reName = new StringBuilder(name).reverse().toString();
System.out.println(reName);
});
}
}
默认方法：andThen
如果一个方法的参数和返回值全都是Consumer类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，然后在做一个操作，实现组合。而这个方法就是Consumer接口中的default方法andThen。下面是JDK的源码：
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
}
备注：
java.util.Objects的requireNonNull静态方法将会在参数为null时主动抛出NullPointerException异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。
要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而andThen的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组合的情况：
import java.util.function.Consumer;
/*
Consumer接口的默认方法andThen
作用：需要两个Consumer接口，可以把两个Consumer接口组合到一起，再对数据进行消费
例如：
Consumer<String> con1
Consumer<String> con2
String s = "hello";
con1.accept(s);
con2.accept(s);
连接两个Consumer接口 再进行消费
con1.andThen(con2).accept(s); 谁先写前面谁先消费
*/
public class Demo02andThen {
//定义一个方法，方法的参数传递一个字符串和两个Consumer接口，Consumer接口的泛型使用字符串
public static void method(String s, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2){
// con1.accept(s);
// con2.accept(s);
//使用andThen方法，把两个Consumer接口连接到一起，再消费数据
con1.andThen(con2).accept(s);//con1连接con2，先执行con1消费数据，再执行con2消费数据
}
public static void main(String[] args) {
//调用method方法，传递一个字符串，两个Lambda表达式
method("Hello",
(t) ->{
System.out.println(t.toUpperCase());
},
(t) -> {
System.out.println(t.toLowerCase());
});
}
}
3.4 练习：格式化打印信息
题目：
下面的字符串数组当中存有多条信息，请按照格式姓名 ：XX。性别：XX的格式将信息打印出来。要求将打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例，将打印性别的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例，将两个Consumer接口按照顺序拼接到一起。
import java.util.function.Consumer;
/*
下面的字符串数组当中存有多条信息，
请按照格式`姓名 ：XX。性别：XX`的格式将信息打印出来。
要求将打印姓名的动作作为第一个`Consumer`接口的Lambda实例，
将打印性别的动作作为第二个`Consumer`接口的Lambda实例，
将两个`Consumer`接口按照顺序拼接到一起。
*/
public class Demo03Test {
//定义一个方法，参数传递String类型的数组和两个Consumer接口，泛型使用String
public static void printInfo(String[] arr, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2){
//遍历字符串数组
for (String message : arr) {
//使用andThen方法连接两个Consumer接口，消费字符串
con1.andThen(con2).accept(message);
}
}
public static void main(String[] args){
//定义一个字符串类型的数组
String[] arr = {"迪丽热巴，女","古力娜扎，女","马尔扎哈，男"};
//调用printInfo方法，传递一个字符串数组和两个Lambda表达式
printInfo(arr,
(message) -> {
//消费方法，对message进行切割，获取姓名，按照指定的格式输出
String name = message.split("，")[0];
System.out.print("姓名：" + name);
},
(message) -> {
String age = message.split("，")[1];
System.out.println("。年龄：" + age + "。");
});
}
}
3.5 Predicate接口
有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用java.util.function.Predicate<T>接口。
抽象方法：test
Predicate接口中包含一个抽象方法：boolean test(T t)。用于条件判断的场景，
import java.util.function.Predicate;
/*
java.util.function.Predicate<T>接口
作用：对某种数据类型的数据进行判断，结果返回一个boolean值
Predicate接口中包含一个抽象方法：
boolean test(T t):用来对指定数据类型数据进行判断的方法
结果：
符合条件，返回true
不符合条件，返回false
*/
public class Demo01Pre {
/*
定义一个方法
参数传递一个String乐兴得字符串
传递一个Predicate接口，泛型使用String
使用Predicate中的方法test对字符串进行判断，并把判断的结果返回
*/
public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
return pre.test(s);
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个字符串
String s = "abcdef";
//调用checkString方法对字符串进行校验，参数传递字符串和Lambda表达式
// boolean b = checkString(s, (String str)->{
// //对参数传递的字符串进行判断，判断字符串的长度是否大于5，并把判断的结果返回
// return str.length() > 5;
// });
// System.out.println(b);
//优化Lambda表达式
boolean b = checkString(s, (String str) -> str.length() > 5);
System.out.println(b);
}
}
条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。
默认方法：and
既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个Predicate条件使用“与”落脚连接起来实现“并且”的效果时，可以使用default方法and，其JDK源码为：
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) -> test(t) && other.test(t);
}
import java.util.function.Predicate;
/*
逻辑表达式：可以连接多个判断的条件
&&：与运算符，有false则false
||：或运算符，有true则true
！：非（取反）运算符，非真则假，非假则真
需求：盘短T一个字符串 有两个判断的条件
1.判断字符串的长度是否大于5
2.判断字符串中是否包含a
两个条件必须同时满足，我们就可以使用&&运算符连接两个条件
Predicate接口中有一个方法and，表示并且关系，也可以用于连接两个判断条件
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) -> test(t) && other.test(t);
}
方法内不的两个判断条件，也是使用&&运算符连接起来的
*/
public class Demo02And {
/*
定义一个方法，方法的参数，传递一个字符串
传递两个Predicate接口
1.判断字符串的长度是否大于5
2.判断字符串中是否包含a
两个条件必须同时满足
*/
public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
// return pre1.test(s) && pre2.test(s);
return pre1.and(pre2).test(s);//等价于return pre1.test(s) && pre2.test(s);
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个字符串
String s = "abcdef";
//调用
boolean b = checkString(s,(String str) -> {
//判断字符串的长度是否大于5
return str.length() > 5;
}, (String str) -> {
//判断字符串中是否包含a
return str.contains("a");
});
System.out.println(b);
}
}
默认方法：or
与and的“与”类似，默认方法or实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为：
default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) -> test(t) || other.test(t);
}
import java.util.function.Predicate;
/*
逻辑表达式：可以连接多个判断的条件
&&：与运算符，有false则false
||：或运算符，有true则true
！：非（取反）运算符，非真则假，非假则真
需求：盘短T一个字符串 有两个判断的条件
1.判断字符串的长度是否大于5
2.判断字符串中是否包含a
两个条件满足一个条件即可，我们就可以使用&&运算符连接两个条件
Predicate接口中有一个方法or，表示或者关系，也可以用于连接两个判断条件
default Predicate<T> negate() {
return (t) -> !test(t);
}
方法内不的两个判断条件，也是使用||运算符连接起来的
*/
public class Demo03Or {
/*
定义一个方法，方法的参数，传递一个字符串
传递两个Predicate接口
1.判断字符串的长度是否大于5
2.判断字符串中是否包含a
两个条件满足一个条件即可
*/
public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
// return pre1.test(s) || pre2.test(s);
return pre1.or(pre2).test(s);//等价于return pre1.test(s) || pre2.test(s);
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个字符串
String s = "eebcdef";
//调用
boolean b = checkString(s,(String str) -> {
//判断字符串的长度是否大于5
return str.length() > 5;
}, (String str) -> {
//判断字符串中是否包含a
return str.contains("a");
});
System.out.println(b);
}
}
默认方法：negate
“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。默认方法negate的JDK源码为：
default Predicate<T> negate() {
return (t) -> !test(t);
}
import java.util.function.Predicate;
/*
需求：判断一个字符串长度是否大于5
如果字符串的长度大于5，那返回false
如果字符串的长度小于5，返回true
所以我们可以使用取反符号！对判断的结果进行取反
Predicate接口中有一个方法negate，也表示取反的意思
default Predicate<T> negate() {
return (t) -> !test(t);
}
*/
public class Demo04negate {
/*
定义一个方法，方法的参数，传递一个字符串
使用Predicate接口判断字符串戴尔长度是否大于5
*/
public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
// return !pre.test(s);
return pre.negate().test(s);
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个字符串
String s = "abc";
//调用checkString方法，参数传递字符串和Lambda表达式
boolean b = checkString(s, (String str) -> {
//判断字符串的长度是否大于5，并返回结果
return str.length() > 5;
});
System.out.println(b);
}
}
3.6 练习：集合消息筛选
题目：
数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，请通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中，需要同时满足两个条件：
- 必须为女生
- 姓名为4个字
import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Predicate;
/*
题目：
数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，请通过`Predicate`接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合`ArrayList`中，需要同时满足两个条件：
1. 必须为女生
2. 姓名为4个字
分析：
1. 有两个判断条件，所以需要使用两个Predicate接口，对条件进行判断
2. 必须同时满足两个条件，所以可以使用and方法连接两个判断条件
*/
public class Demo05Test {
/*
定义一个方法
方法的参数传递一个包含人员信息的数组
传递两个Predicate接口，用于对数组中的信息进行过滤
把满足条件的信息存到ArrayList集合中并返回
*/
public static ArrayList<String> filter(String[] arr, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
//定义一个ArrayList集合，存储过滤之后的信息
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//遍历数组，获取数组中的每一条信息
for (String s : arr) {
//使用Predicate接口中的方法test对获取到的字符串进行判断
boolean b = pre1.and(pre2).test(s);
if(b){
//条件成立，两个条件都满足，把信息存储到ArrayList集合中
list.add(s);
}
}
//把集合返回
return list;
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个储存字符串的数组
String[] array = {"迪丽热巴，女","古力娜扎，女","马尔扎哈，男","赵丽颖，女"};
//调用filter方法，传递字符串数组和两个Lambda表达式
ArrayList<String> list = filter(array, (String s) -> {
//获取字符串中的性别，判断是否为女
return s.split("，")[1].equals("女");
},(String s) -> {
//获取字符串中的姓名，判断长度是否为4个字符
return s.split("，")[0].length() == 4;
});
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
}
}
3.7 Function接口
java.util.function.Function<T,R>接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件，后者称为后置条件。
抽象方法：apply
Function接口中最主要的抽象方法为：R apply(T t)，根据类型T的参数获取类型R的结果。
import java.util.function.Function;
public class Demo01 {
/*
定义一个方法
方法的参数传递一个字符串类型的参数
方法的参数传递一个Function接口，泛型使用<String, Integer>
使用Function接口中的方法apply，把字符串的类型的整数，转换为Integer类型的整数
*/
public static void change(String s, Function<String, Integer> fun){
Integer in = fun.apply(s);//自动拆箱 Integer -》int
System.out.println(in);
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个字符串类型的整数
String s = "12345";
//调用change方法，传递字符类型的整数和lambda表达式
change(s, (String str) ->{
//把字符串的类型，转换为Integer类型的整数返回
return Integer.parseInt(str);
});
//优化Lambda
change(s, str -> Integer.parseInt(str));
}
}
默认方法：andThen
Function接口中有一个默认的andThen方法，用来进行组合操作。JDK源码如：
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> after.apply(apply(t));
}
该方法同样用于“先做什么，再做什么”的场景，和Consumer中的andThen差不多：
import java.util.function.Function;
/*
Function接口中的默认方法andThen:用来进行组合操作
需求：
吧String类型的“123”，转换为Integer类型，把转换后的结果加10
把增加之后的Integer类型的数据，转换为String类型
分析：
转换了两次
第一次是把String类型转换为了Integer类型
所以我们可以使用Functon<String, Integer> fun1
Integer i = fun1.apply("123") + 10;
第二次是把Integer类型转换为String类型
所以我们可以使用Function<Integer, String> fun2
String s = fun2.apply(i);
我们可以使用andThen方法，把两次转换组合在一起使用
fun1.andThen(fun2).apply("123");
fun1先调用apply方法，把字符串转换为Integer
fun2再调用apply方法，把Integer转换为字符串
*/
public class Demo02andThen {
/*
定义一个方法
参数传一个字符串类型的整数
参数再传递两个Function接口
一个泛型使用Function<String, Integer>
一个泛型使用Function<Integer, String>
*/
public static void change(String s, Function<String, Integer> fun1, Function<Integer, String> fun2){
String ss = fun1.andThen(fun2).apply(s);
System.out.println(ss);
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个字符串类型的整数
String s = "123";
//调用change方法，传递字符串和两个Lambda表达式
change(s, (String str) -> {
//把字符串转换为整数 + 10
return Integer.parseInt(str) + 10;
},(Integer i) -> {
//把整数转换为字符串
return i + "";
});
//优化Lambda表达式
change(s, (str) -> Integer.parseInt(str) + 10, (i) -> i + "");
}
}
3.8 练习：自定义函数模型拼接
题目：
请使用Function进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：
String str = "赵丽颖，20";
- 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
- 将上一步的字符串转换为int类型的数字；
- 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。
import java.util.function.Function;
/*
请使用`Function`进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：
`String str = "赵丽颖，20";`
1. 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
Function<String, String> "赵丽颖，20" -> "20"
2. 将上一步的字符串转换为int类型的数字；
Function<String, Integer> "20" -> 20
3. 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。
Function<Integer, Integer> 20 -> 120
*/
public class Demo03Test {
/*
定义一个方法
参数传递包含姓名和年龄的字符串
参数再传递3个Function接口用于类型转换
*/
public static int change(String s, Function<String, String> fun1, Function<String, Integer> fun2, Function<Integer, Integer> fun3){
//使用andThen方法把三个转换组合到一起
return fun1.andThen(fun2).andThen(fun3).apply(s);
}
public static void main(String[] args) {
//定义一个字符串
String str = "赵丽颖，20";
//调用change方法，参数传递LambdaVN大师
int num = change(str,(String s) -> {
return s.split("，")[1];
}, (String s) -> {
return Integer.parseInt(s);
}, (Integer i) -> {
return i + 100;
});
System.out.println(num);
}
}
第四章 Stream流
说到Stream便容易想到I/O Stream，而实际上，谁规定“流”就一定是“IO流”呢？在Java8中，得益于Lambda所带来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。
1.1 引言
传统集合的多步遍历代码
几乎所有的集合（如Collection接口或Map接口等）都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，除了必须的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。
public class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
Random r = new Random();
for (int i = 0; i < 6; i++) {
int num = r.nextInt(33) + 1;
list.add(num);
}
//遍历集合
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println(list.get(i));
}
}
}
循环便利的弊端
Java8的Lambda让我们可以更加专注于做什么（What），而不是怎么做（How），这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在，我满仔细体会一下上例代码，可以发现：
- for循环的语法就是“怎么做”
- for循环的循环体才是“做什么”
为什么使用循环？因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗？遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。
试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤：
- 将集合A根据条件以过滤为子集B；
- 然后再根据条件二过滤为子集C。
传统方法
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
使用传统方式，遍历集合，对集合中的数据进行过滤
*/
public class Demo01List {
public static void main(String[] args) {
//创建一个List集合，存储姓名
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
//对集合中的元素进行过滤，只要以张开头的元素，存储到一个新的集合中
List<String> listA = new ArrayList<>();
for (String s : list) {
if (s.startsWith("张")) {
listA.add(s);
}
}
//对ListA进行过滤，只要信命长度为3的人，存储到一个新的集合中
List<String> listB = new ArrayList<>();
for (String s : listA) {
if (s.length() == 3) {
listB.add(s);
}
}
//遍历ListB集合
for (String s : listB) {
System.out.println(s);
}
}
}
这段代码中含有三个循环，每一个作用不同：
- 首先筛选所有姓张的人；
- 然后筛选名字有三个字的人；
- 最后进行对结果进行打印输出。
每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的吗？不是。循环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使用另一个循环从头开始。
那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢？
Stream的更佳写法
/*
使用Stream流方式
Stream流是JDK1.8之后出现的
关注的是做什么而不是怎么做
*/
public class Demo02Stream {
public static void main(String[] args) {
//创建一个List集合，存储姓名
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
//对集合中的元素进行过滤，只要以张开头的元素，存储到一个新的集合中
//对ListA进行过滤，只要信命长度为3的人，存储到一个新的集合中
//遍历ListB集合
list.stream()
.filter(name -> name.startsWith("张"))
.filter(name -> name.length() == 3)
.forEach(name -> System.out.println(name));
}
}
1.2 流式思想概述
注意：请暂时忘记对传统IO流的固有印象！
整体来看，流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”。
当需要对多个元素进行操作（特别是多步操作）的时候，考虑到性能及便利性，我们应该首先拼好一个“模型”步骤方案，然后再按照方案去执行它。
这张图展示了过滤、映射、跳过、计数等多步操作，这是一种集合元素的处理方案，而方案就是一种“函数模型”。图中的每一个方框都是一个“流”，调用指定的方法，可以从一个流模型转换为另一个模型。而最右侧的数字3是最终结果。
这里的filter、map、skip都是在对函数模型进行操作，集合元素并没有真正被处理。只有当终结方法count执行的时候，整个模型才会按照指定策略执行操作。而这得益于Lambda的延迟执行特性。
备注：“Stream流”其实是一个集合元素的函数模型，它并不是集合，也不是数据结构，其本身并不存储任何元素（或其地址值）。
Stream（流）是一个来自数据源的元素队列
- 元素是特定类型的对象，形成一个队列。Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
- 数据源流的来源。可以是集合，数组等。
和以前的Collection操作不同，Stream操作还有两个基础的特征：
-
Pipelining：中间操作都会返回流对象本身。这样多个操作可以串联成一个管道，如同流式风格（fluent style）。这样可以对操作进行优化，比如延迟执行（laziness）和短路（short-circuiting）。
-
内部迭代：以前对集合遍历都是通过Iterator或者增强for的方式，显式的在集合外部进行迭代，这叫做外部迭代。Stream提供了内部迭代的方式，流可以直接调用遍历方法。
当使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤：获取一个数据源（source）->数据转换->执行操作获取想要的结果，每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象（可以有多次转换），这就允许对其操作可以像两条一样排列，变成一个管道。
1.3 获取流
java.util.stream.Stream<T>是Java 8新加入的最常用的流接口。（这并不是一个函数式接口。）
获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式：
- 所有的
Collection集合都可以通过stream默认方法获取流。 Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流。
/*
`java.util.stream.Stream<T>`是Java 8新加入的最常用的流接口。（这并不是一个函数式接口。）
获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式：
- 所有的`Collection`集合都可以通过`stream`默认方法获取流。
- `Stream`接口的静态方法`of`可以获取数组对应的流。
static <T> Stream<T> of(T... values) 返回其元素是指定值的顺序排序流。
参数是一个可变参数，那么我们就可以传递一个数组
*/
public class Demo01GetStream {
public static void main(String[] args) {
//把集合转换为Stream流
List<String> list = new ArrayList<>();
Stream<String> stream = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<>();
Stream<String> stream2 = set.stream();
Map<String, String> map = new HashMap<>();
//获取键，存储到一个Set集合中
Set<String> keySet = map.keySet();
Stream<String> stream3 = keySet.stream();
//获取值，存储到一个Collection集合中
Collection<String> values = map.values();
Stream<String> stream4 = values.stream();
//获取键值对（键与值的映射关系 entrySet）
Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
Stream<Map.Entry<String, String>> stream5 = entries.stream();
//把数组转换为Stream流
Stream<Integer> stream6 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
//可变参数可以传递数组
Integer[] arr = {1,2,3,4,5};
Stream<Integer> stream7 = Stream.of(arr);
String[] arr2 = {"a", "bb", "ccc"};
Stream<String> stream8 = Stream.of(arr2);
}
}
1.4 常用方法
流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分为两种：
- 延迟方法：返回类型仍然是
Stream接口类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，七鱼方法均为延迟方法。） - 终结方法：返回值类型不再是
Stream接口自身类型的方法，因此不再支持类似StringBuilder那样的链式调用。本小结中，终结方法包括count和forEach方法/
备注：本小节之外的更多方法，请自行参考API文档。
逐一处理：forEach
虽然方法的名字叫做forEach,但是与for循环的“for-each”昵称不同
void forEach(Consumer<? super T> action);
该方法接受一个Consumer接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。
复习Consumer接口
java.util.function.Consumer<T>接口是一个消费型接口
Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中中的常用方法_foreach
void forEach(Consumer<? super T> action);
该方法接受一个Consumer接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。
Consumer接口是一个消费型的函数式接口，可以传递Lambda表达式，消费数据
简单记：
forEach方法，用来遍历流中的数据
是一个终结方法，遍历之后就不能继续调用Stream流中的其他方法
*/
public class Demo02ForEach {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
Stream<String> stream = Stream.of("张三", "李四", "王五", "赵六", "田七");
//调用Stream流中的方法forEach对Stream流中的数据进行遍历
// stream.forEach((String name) -> {
// System.out.println(name);
// });
stream.forEach(name -> System.out.println(name));
}
}
过滤：filter
可以通过filter方法将一个流转换成另一个子集流。方法签名：
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
该接口接受一个Predicate函数式接口参数（可以是一个Lambda或方法引用）作为筛选条件。
复习Predicate接口
此前我们已经学习过java.util.stream.Predicate函数式接口，其中唯一的抽象方法为：
boolean test(T t);
该方法将会产生一个boolean值结果，代表指定的条件是否满足。如果结果为true，那么Stream流的filter方法将会留用元素；如果结果为false，那么filter方法将会舍弃元素。
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法——filter：用于对Stream流中的数据进行过滤
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
filter方法的参数Predicate是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式，对数据进行过滤
Predicate中的抽象方法：
boolean test(T t);
*/
public class Demo03Filter {
public static void main(String[] args) {
//创建一个Stream流
Stream<String> stream = Stream.of("张三丰", " 张翠山", "赵薇", "周芷若", "张无忌");
//对Stream流中的元素进行过滤，只要姓张的人
Stream<String> stream2 = stream.filter((String name) -> {
return name.startsWith("张");
});
//遍历Stream2流
stream2.forEach(name -> System.out.println(name));
//Stream流属于管道流，只能被消费（使用）一次
//第一个Stream流调用完毕方法，数据就会流转到下一个Stream上
//而这时第一个Stream流已经使用完毕，就关闭了
//搜一个第一个Stream流就不能再调用方法了
// stream.forEach(name -> System.out.println(name));//stream has already been operated upon or closed
}
}
映射：map
如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用map方法。方法签名：
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
该接口需要一个Function函数式接口，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。
复习Function接口
此前我们已经学习过java.util.stream.Function函数式接口，其中唯一的抽象方法为：
R apply(T t);
这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射”。
import java.util.stream.Stream;
/*
如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用map方法
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
该接口需要一个Function函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流
Function中的抽象方法：
R apply(T t);
*/
public class Demo04Map {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream类型的Stream流
Stream<String> stream = Stream.of("1", "2", "3", "4");
//使用map方法，吧字符串类型的整数，转换（映射）为Integer类型的整数
Stream<Integer> stream2 = stream.map((String s) -> {
return Integer.parseInt(s);
});
//遍历stream2
stream2.forEach(i -> System.out.println(i));
}
}
统计个数 ： count
正如救济和Collection当中的size方法一样，流提供count方法来数一数其中的元素个数：
long count();
该方法返回一个long值代表元素个数（不再像救济和那样是int值）。
import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_count：用于统计Stream流中的元素的个数
long count();
count方法是一个终结方法，返回值是一个long类型的整数
所以不能再继续调用Stream流中的其他方法了
*/
public class Demo05Count {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(6);
list.add(7);
Stream<Integer> stream = list.stream();
long count = stream.count();
System.out.println(count);//7
}
}
取用前几个： limit
limit方法可以对流进行截取，只取用前n个。方法签名：
Stream<T> limit(long maxSize);
参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作。基本使用：
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_limit：用于截取流中的元素
limit方法可以对流进行截取，只取用前n个。方法签名：
Stream<T> limit(long maxSize);
参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作
Limit方法是一个延迟方法，只是对流中的元素进行截取，放回的是一个新的流，所以可以继续调用Stream流中的其他方法
*/
public class Demo05Limit {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
String[] arr = {"美羊羊", "喜洋洋", "懒羊羊", "灰太狼", "红太狼"};
Stream<String> stream = Stream.of(arr);
//使用limit对Stream流中的元素进行截取，只要前三个元素
Stream<String> stream2 = stream.limit(3);
//遍历stream2
stream2.forEach( i -> System.out.println(i));
}
}
跳过前几个：skip
如果希望跳过前几个元素，可以使用skip方法获取一个截取之后的新流：
Stream<T> skip(long n);
如果流的当前长度大于n，则跳过前n个；否则将会得到一个长度为0的空流。
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_skip：用于跳过元素
如果希望跳过前几个元素，可以使用skip方法获取一个截取之后的新流
Stream<T> skip(long n);
如果流的当前长度大于n，则跳过前n个；否则将会得到一个长度为0的空流。
*/
public class Demo06Skip {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
String[] arr = {"美羊羊", "喜洋洋", "懒羊羊", "灰太狼", "红太狼"};
Stream<String> stream = Stream.of(arr);
//使用skip方法跳过前三个元素
Stream<String> stream2 = stream.skip(3);
//遍历stream2
stream2.forEach( i -> System.out.println(i));
}
}
组合：concat
如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用Stream接口的静态方法concat:
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
备注：这是一个静态方法，与
java.lang.String当中的concat方法是不同的。
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_concat：用于把流组合到一起
如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用Stream接口的静态方法concat
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
*/
public class Demo08Concat {
public static void main(String[] args) {
//创建一个Stream流
Stream<String> stream = Stream.of("张三丰", " 张翠山", "赵薇", "周芷若", "张无忌");
//获取一个Stream流
String[] arr = {"美羊羊", "喜洋洋", "懒羊羊", "灰太狼", "红太狼"};
Stream<String> stream2 = Stream.of(arr);
Stream<String> concat = Stream.concat(stream, stream2);
//遍历concat
concat.forEach( i -> System.out.println(i));
}
}
1.5 练习：集合元素处理（传统方式）
题目：
现在有两个ArrayList集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用传统的for循环（或者脏钱for循环）依次进行以下若干操作步骤：
- 第一个队伍只要名字为三个字的成员姓名；存储到一个新的集合中。
- 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新的集合中。
- 第二个队伍只要行张的成员姓名；存储到一个新的集合中。
- 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新的集合中。
- 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新的集合中。
- 根据姓名创建
Person对象；存储到一个新的集合中。 - 打印整个队伍的Person对象信息。
import java.util.ArrayList;
/*
现在有两个`ArrayList`集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用传统的for循环（或者脏钱for循环）**依次**进行以下若干操作步骤：
1. 第一个队伍只要名字为三个字的成员姓名；存储到一个新的集合中。
2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新的集合中。
3. 第二个队伍只要行张的成员姓名；存储到一个新的集合中。
4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新的集合中。
5. 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新的集合中。
6. 根据姓名创建`Person`对象；存储到一个新的集合中。
7. 打印整个队伍的Person对象信息。
*/
public class Demo01Test {
public static void main(String[] args) {
//第一个队伍
ArrayList<String> one = new ArrayList<>();
one.add("迪丽热巴");
one.add("宋远桥");
one.add("苏星河");
one.add("石破天");
one.add("石中玉");
one.add("老子");
one.add("庄子");
one.add("洪七公");
//1. 第一个队伍只要名字为三个字的成员姓名；存储到一个新的集合中。
ArrayList<String> one1 = new ArrayList<>();
for (String name : one) {
if (name.length() == 3){
one1.add(name);
}
}
//2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新的集合中。
ArrayList<String> one2 = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
one2.add(one1.get(i)); // 0,1,2
}
//第二个队伍
ArrayList<String> two = new ArrayList<>();
two.add("古力娜扎");
two.add("张无忌");
two.add("赵丽颖");
two.add("张三丰");
two.add("尼古拉斯赵四");
two.add("张天爱");
two.add("张二狗");
//3. 第二个队伍只要行张的成员姓名；存储到一个新的集合中。
ArrayList<String> two1 = new ArrayList<>();
for (String name : two) {
if (name.startsWith("张")){
two1.add(name);
}
}
//4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新的集合中。
ArrayList<String> two2 = new ArrayList<>();
for (int i = 2; i < two1.size(); i++) {
two2.add(two1.get(i)); // 不包含0 1
}
//5. 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新的集合中。
ArrayList<String> all = new ArrayList<>();
all.addAll(one2);
all.addAll(two2);
//6. 根据姓名创建`Person`对象；存储到一个新的集合中。
ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
for (String name : all) {
list.add(new Person(name));
}
//7. 打印整个队伍的Person对象信息。
for (String name : all) {
System.out.println(name);
}
}
}
1.6 练习：集合元素处理（Stream方式）
题目
将上一题当中的传统for循环写法更换为Stream流式处理方式。两个集合的初始内容不变，Person类的定义不变。
import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;
public class Demo02Test {
public static void main(String[] args) {
//第一个队伍
ArrayList<String> one = new ArrayList<>();
one.add("迪丽热巴");
one.add("宋远桥");
one.add("苏星河");
one.add("石破天");
one.add("石中玉");
one.add("老子");
one.add("庄子");
one.add("洪七公");
//1. 第一个队伍只要名字为三个字的成员姓名；存储到一个新的集合中。
//2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新的集合中。
Stream<String> oneStream = one.stream().filter(name -> name.length() == 3).filter(name -> name.length() == 3).limit(3);
//第二个队伍
ArrayList<String> two = new ArrayList<>();
two.add("古力娜扎");
two.add("张无忌");
two.add("赵丽颖");
two.add("张三丰");
two.add("尼古拉斯赵四");
two.add("张天爱");
two.add("张二狗");
//3. 第二个队伍只要行张的成员姓名；存储到一个新的集合中。
//4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新的集合中。
Stream<String> twoStream = two.stream().filter(name -> name.startsWith("张")).skip(2);
//5. 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新的集合中。
//6. 根据姓名创建`Person`对象；存储到一个新的集合中。
//7. 打印整个队伍的Person对象信息。
Stream.concat(oneStream, twoStream).map(name -> new Person(name)).forEach(i -> System.out.println(i));
}
}
第五章 方法引用
再使用Lambda表达式的时候，我们实际上传递进去的代码就是一个解决方案：拿什么参数做什么操作。那么考虑一种情况：如果我们在Lambda中指定的操作方案，已经有地方存在相同方案，那么是否还有必要再写重复逻辑？
5.1 冗余的Lambda场景
来看一个简单的函数式接口以应用Lambda表达式：
@FunctionalInterface
public interface Printable {
void print(String str);
}
在Printable接口当中唯一的抽象方法print接受一个字符串参数，目的就是为了打印显示它。那么通过Lambda来使用它的代码很简单。
public class Demo01PrintSimple {
private static void printString(Printable data) {
data.print("Hello, World!");
}
public static void main(String[] args) {
printString(s -> System.out.println(s));
}
}
public class Demo01Printable {
//定义一个方法，参数传递Printable接口，对字符串进行打印
public static void printString(Printable p){
p.print("Hello World");
}
public static void main(String[] args) {
//调用PrintString方法，方法的参数Printable是一个函数式接口，所以可以传递Lambda
printString((s) -> {
System.out.println(s);
});
/*
分析：
Lambda表达式的目的，打印参数传递的字符串
把参数s，传递给了System.out对象，调用out对象中的方法pritnln对字符串进行了输出
注意：
1. System.out对象是已经存在的
2. println方法也是已经存在的
所以我们可以使用方法引用来优化Lambda表达式
可以使用System.out方法直接引用（调用）println方法
*/
printString(System.out::println);
}
}
5.2 方法引用符
双冒号::为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经存在于某个方法的实现中，那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者。
语义分析
System.out对象中有一个重载的println(String)方法恰好就是我们所需要的。那么对于printString方法的函数式接口参数，对比下面两种写法，完全等效：
- Lambda表达式写法：
s -> System.out.println(s); - 方法引用写法：
System.out::println
第一种语义是指：拿到参数之后经Lambda之手，继而传递给System.out.println方法去处理。
第二种等效写法的语义是指：直接让System.out中的println方法来取代Lambda。两种写法的执行效果完全一样，而第二种方法引用的写法复用了已有方案，更加简洁。
注：Lambda中传递的参数一定是方法吟咏中的那个方法可以接受的类型，否则会抛出异常。
推导和省略
如果使用Lambda，那么可以根据“可推导就是可省略”的原则，无序指定参数类型，也无需指定的重载形式--他们都将被自动推导。而如果使用方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导。
函数式接口是Lambda的基础，而方法的引用是Lambda的孪生兄弟。
5.3 通过对象名引用成员方法
/*
通过对象名引用成员方法
使用前提是对象名是已经存在的
就可以使用对象名来引用成员方法
*/
public class Demo01ObjectMethodRefrence {
//定义一个方法，方法的参数传递Printable接口
public static void printString(Printable p){
p.print("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
//调用printString方法，方法的参数Printable是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式
printString((s) -> {
//创建MethodRerObject对象
MethodRefrenceObject obj = new MethodRefrenceObject();
//调用obj中的成员方法printUpperCaseString，把这个字符串按照大写输出
obj.printUpperCaseString(s);
});
/*
使用方法引用来优化Lambda
对象是已经存在的MethodRerObjectString
成员方法也是已经存在的printUpperCaseString
所以我们可以使用对象名引用成员方法
*/
MethodRefrenceObject obj = new MethodRefrenceObject();
printString(obj::printUpperCaseString);
}
}
public class MethodRefrenceObject {
//定义一个成员方法，传递字符串，把字符串按照大写输出
public void printUpperCaseString(String str){
System.out.println(str.toUpperCase());
}
}
/*
定义一个打印的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface Printable {
//定义字符串的抽象方法
void print(String s);
}
5.4 通过类名引用静态方法
由于在java.lang.Math类中已经存在了静态方法abs，所以当我们需要通过Lambda来调用该方法时，有两种写法。
/*
通过类名引用静态的成员方法
类已经存在，静态成员方法也已经存在
就可以通过类名直接引用静态成员方法
*/
public class Demo01StaticMethodRe {
//定义一个方法，方法的参数传递要计算绝对值得整数和函数式接口Calcable
public static int method(int number, Calcable c){
return c.calsAbs(number);
}
public static void main(String[] args) {
//调用method方法，传递计算绝对值的整数和Lambda表达式
int number = method(-10, (i) -> {
return Math.abs(i);
});
System.out.println(number);
/*
使用方法引用来优化Lambda表达式
Math类是存在的
abs计算绝对值的静态方法也是已经存在的
所以我们可以使用类名引用静态方法
*/
int number2 = method(-10, Math::abs);
System.out.println(number2);
}
}
@FunctionalInterface
public interface Calcable {
//定义一个抽象方法，传递一个整数，对整数进行绝对值计算并返回
int calsAbs(int number);
}
5.5 通过super引用成员方法
如果存在继承关系，当Lambda中需要出现super调用时，也可以使用方法引用进行代替。
/*
定义见面的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface Greetable {
//定义一个见面的方法
void greet();
}
/*
定义父类
*/
public class Human {
//定义一个sayHello的方法
public void sayHello() {
System.out.println("Hello 我是Human！");
}
}
/*
定义子类
*/
public class Man extends Human {
//子类重写父类sayHello的方法
@Override
public void sayHello() {
System.out.println("Hello 我是 Man!");
}
//定义一个方法参数传递Greetable接口
public void method(Greetable g){
g.greet();
}
public void show() {
//调用method方法，方法的参数Greetable是一个函数式接口，所以可以传递Lambda
// method(() -> {
// //创建父类Human对象
// Human h = new Human();
// //调用父类的sayHello方法
// h.sayHello();
// });
//因为有自父类关系，所以存在的一个关键字super，代表父类，所以我们可以直接使用super调用父类的成员方法
method(() -> {
super.sayHello();
});
/*
使用super引用父类的成员方法
super是已经存在的
父类的成员方法sayHello也是已经存在的
所以我们可以直接使用super引用父类的成员方法
*/
method(super :: sayHello);
}
public static void main(String[] args){
new Man().show();
}
}
5.6 通过this引用成员方法
this表示当前对象，如果需要引用的方法就是当前类中的成员方法，那么就可以使用“this::成员方法”的格式来使用方法引用。
/*
定义一个富有的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface Richable {
//定义一个想买什么就买什么的方法
void buy();
}
/*
通过this引用本类的成员方法
*/
public class Husband {
//定义一个买房子的方法
public void buyHouse() {
System.out.println("北京二环内买一套四合院!");
}
//定义一个结婚的方法，参数传递Richable接口
public void marry(Richable r) {
r.buy();
}
//定义一个非常高兴的方法
public void soHappy(){
//调用结婚的方法，方法的参数Richable是一个函数式接口，传递Lambda表达式
marry(() -> {
//使用this。成员方法，调用本类买房子的方法
this.buyHouse();
});
/*
使用方法引用来优化Lambda表达式
this是已经存在的
本类的成员方法buyHouse也是已经存在的
所以我们可以毕节使用this来引用本类的成员方法buyHouse
*/
marry(this::buyHouse);
}
public static void main(String[] args) {
new Husband().soHappy();
}
}
5.7 类的构造器引用
由于构造起的名称与类名完全一样，并不固定。所以构造器引用使用类名称::new的格式表示。
/*
类的构造器（构造方法）引用
*/
public class Demo {
//定义一个方法，参数传递姓名和PersonBuilder接口，方法中通过姓名创建Person对象
public static void printName(String name, PersonBuilder pb) {
Person person = pb.builderPerson(name);
System.out.println(person.getName());
}
public static void main(String[] args) {
//调用printName方法，方法的参数PersonBuilder接口是一个函数式接口，可以传递Lambda
printName("迪丽热巴", (String name) -> {
return new Person(name);
});
/*
使用方法引用优化Lambda表达式
构造方法new Person(String name)已知
创建对象已知 new
就可以使用Person引用new 创建对象
*/
printName("古力娜扎", Person::new);//使用Person类的带参构造方法，通过传递的姓名创建对象
}
}
public class Person {
private String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
/*
定义一个创建Person对象的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface PersonBuilder {
//定义一个方法，根据传递的姓名，创建Person对象返回
Person builderPerson(String name);
}
5.8 数组的构造器引用
数组也是Object的子类对象，所以同样具有构造器，只是语法稍有不同。
/*
定义一个创建数组的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {
//定义一个创建int类型的数组的方法，参数传递数组的长度，返回创建好的int类型的数组
int[] builderArray(int length);
}
import java.util.Arrays;
/*
数组的构造器引用
*/
public class Demo {
/*
定义一个方法
方法的参数传递数组的长度和ArrayBuilder接口
方法内部根据传递的长度使用ArrayBuilder中的方法创建数组并返回
*/
public static int[] createASrray(int length, ArrayBuilder ab) {
return ab.builderArray(length);
}
public static void main(String[] args) {
//调用createArray方法，传递数组的长度和Lambda表达式
int[] arr1 = createASrray(10, (len) -> {
return new int[len];
});
System.out.println(arr1.length);
/*
使用方法引用优化Lambda表达式
已知创建的就是int[] 数组
数组的长度也是已知的
就可以使用方法引用
int[] 引用new，根据参数传递的长度来创建数组
*/
int[] aSrray = createASrray(10, int[]::new);
System.out.println(Arrays.toString(aSrray));
System.out.println(aSrray.length);
}
}
