java8.0新特性其二：Lambda表达式与Stream API

Lambda表达式与Stream API

主要内容：

  • Lambda 表达式(Lambda Expressions)

  • 函数式(Functional)接口

  • 方法引用与构造器引用

  • Stream API

Java 8新特性简介：其中Lambda与Stream是最重要的（最常用？）

  • 速度更快

  • 代码更少(增加了新的语法：Lambda 表达式)

  • 强大的 Stream API

  • 便于并行

  • 最大化减少空指针异常：Optional

  • Nashorn引擎，允许在JVM上运行JS应用

接口的升级：接口中可以有缺省方法和静态方法。

Lambda表达式

一个匿名函数，简写匿名内部类，尤其在集合的遍历和其他集合操作中，可以极大地优化代码结构。

PS :只适用与接口中只有一个方法的接口因为多了就无法推断了

老师的理解：

/**
 * Lambda表达式要简化匿名内部类的写法
 *
 * 基于推断系统
 * Lambda 根据接口的定义去推断子类对象
 * 可以在写lambda表达式省略 new 接口() {}
 * 里面的方法可以省略修饰符, 返回值类型, 方法名
 * 只保留参数列表和方法体
 *
 * Lambda表达式只适用于接口中只有一个抽象方法的接口, 因为多了就无法推断了.
 * 如果子类中的方法中只有一条语句, 省略方法体的一对{}
 * 在实际应用中Lambda子类中的方法100%就一条语句, 如果方法体中的语句太多, 用lambda就没有意义.
 * 如果方法中的一条语句是return, 省略return
 *
 * 参数列表中的数据类型也可以省略, 因为根据接口仍然也能推断它
 * 如果参数列表中只有一个参数, 省略()
 *
 * 目标是把 函数 当成基本单位, 函数就是有输入有输出
 * 输入就参数, 输出就是返回值
 *
 */

介绍：

  • 匿名：没有一个确定的名称

  • 函数：lambda不属于一个特定的类，但是却有参数列表、函数主体、返回类型、异常列表

  • 传递：可以作为参数传递给方法、或者存储在变量中

  • 简洁：不需要写很多模板代码

基本语法：

(parameters) -> expression
(parameters) -> (statements)
 ps:
    1.->Lambda 操作符或箭头操作符将 Lambda 分为两个部分：
            左侧：指定了 Lambda 表达式需要的参数列表
            右侧：指定了 Lambda 体，是抽象方法的实现逻辑，也即 Lambda 表达式要执行的功能。

六种语法表达式：

重点：格式三与格式五，其他的可以算做拓展

     //格式一：无参，无返回值
        Runnable hole = () -> {
            System.out.println("Hole");
        };
        //格式二：有参，无返回值
        Consumer<String> stringConsumer = (String str) -> {
            System.out.println(str);
        };
        //格式三：类型推断：数据类型可以省略，编译器自己推断。
        Consumer<String> sConsumer = (str) -> {
            System.out.println(str);
        };
        //格式四：只有一个参数时，小括号可以省略
        Consumer<String> s2Consumer = str -> {
            System.out.println(str);
        };
        //格式五：有多个参数，有返回值
        Comparator<Integer> tComparator = (x, y) -> {
            System.out.println("实现函数式接口方法！");
            Integer compare = Integer.compare(y, x);
            return compare;
        };
        //六：Lambda体只有一条语句时，return与大括号可以省略
        Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);

函数式(Functional)接口

只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。

自定义函数式接口：

@FunctionalInterface
interface GreetingService 
{
    void sayMessage(String message);
}

我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。

在java.util.function包下定义了java 8 的丰富的函数式接口

Java 内置函数式接口

目的：目标让我们只关注方法本身, 函数式接口是要对方法的模式进行抽象

老师的东西

方法引用 : 适用于一些简单情况.

当lambda体中的调用的方法如果和接口中的方法的模式一致, 就可以使用方法引用.

如何使用 :

类 :: 方法名

对象 :: 方法名

四大核心

函数式接口参数类型返回类型用途
Consumer<T>消费型接口 T void 对类型为T的对象应用操作，包含方法：void accept(T t)
Supplier<T>供给型接口 无 T 返回类型为T的对象，包含方法：T get()
Function<T, R>函数型接口 T R 对类型为T的对象应用操作，并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法：R apply(T t)
Predicate<T>断定型接口 T boolean 确定类型为T的对象是否满足某约束，并返回 boolean 值。包含方法boolean test(T t)

其他接口

BiFunction<T, U, R>T, UR对类型为 T, U 参数应用操作，返回 R 类型的结果。包含方法为 R apply(T t, U u);
UnaryOperator<T>(Function子接口) T T 对类型为T的对象进行一元运算，并返回T类型的结果。包含方法为 T apply(T t);
BinaryOperator<T>(BiFunction 子接口) T, T T 对类型为T的对象进行二元运算，并返回T类型的结果。包含方法为 T apply(T t1, T t2);
BiConsumer<T, U> T, U void 对类型为T, U 参数应用操作。包含方法为 void accept(T t, U u)
BiPredicate<T,U> T,U boolean 包含方法为 boolean test(T t,U u)
ToIntFunction<T>ToLongFunction<T>ToDoubleFunction<T> T intlongdouble 分别计算int、long、double、值的函数
IntFunction<R>LongFunction<R>DoubleFunction<R> intlongdouble R 参数分别为int、long、double 类型的函数

拓展：

FunctionalInterface 注解

函数式(Functional)接口

方法引用：适用于一些简单情况

当lambda体中的调用的方法如果和接口中的方法的模式一致, 就可以使用方法引用. 如何使用 : ​ 类 :: 方法名 ​ 对象 :: 方法名

拓展：https://www.cnblogs.com/wuhenzhidu/p/10727065.html

构造器引用:

格式： ClassName::new 

    Function<Integer,MyClass> fun = (n) -> new MyClass(n)
    //等同于
    Function<Integer,MyClass> fun = MyClass::new

数组引用

格式： type[] :: new

    Function<Integer,Integer[]> fun = (n) -> new Integer[n]
    //等同于
    Function<Integer,Integer[]> fun = Integer[]::new

 

Stream API：

Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。类似使用 SQL 执行的数据库查询。

为什么：

实际开发中，项目中多数数据源都来自于Mysql，Oracle等。但现在数据源可以更多了，有MongoDB，Redis等，而这些NoSQL的数据就需要java层面去处理。

是什么:

是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。“集合讲的是数据，Stream讲的是计算！”

特点：

①Stream 不是集合，自己不会存储元素。 ②Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。 ③Stream 操作是延迟执行的。必须搞清楚有哪些数据才能往下执行，这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。 ④Stream只能“消费”一次，如果想继续做其他操作，需要重新获取stream对象 PS : 更像一个高级的iterator，单向，不可往复，数据只能遍历一次，遍历过一次后即用尽了，但是可以并行化数据!

怎么用:

1- 创建 Stream 一个数据源（如：集合、数组），获取一个流 2- 中间操作 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理 3- 终止操作(终端操作) 一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用

创建Stream

方式一：通过集合

Collection 接口

default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流 ​ default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流

  List<Student> list = StudentData.getList();
  Stream<Student> stream = list.stream(); // 所有集合都可以调用这个方法完成流对象的获取
  stream.forEach(t -> System.out.println(t));
  stream.forEach(System.out::println);

方式二：通过数组

Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流：

static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流

​重载形式，能够处理对应基本类型的数组：

  • public static IntStream stream(int[] array)

  • public static LongStream stream(long[] array)

  • public static DoubleStream stream(double[] array)

   Integer[] arr = {9, 2, 8, 7, 3, 4, 8};
   Stream<Integer> stream1 = Arrays.stream(arr);
   stream1.forEach(System.out::println);

 

方式三：通过Stream的of()

Stream类静态方法 of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。

public static<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个流

//散数据
Stream<String> stream = Stream.of("aa", "yy", "我们", "芝加哥jdf", "23423", "lkjasl");
stream.forEach(System.out::println);

方式四：创建无限流

静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(), 创建无限流。

  • 迭代 public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)

  • 生成 public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) 

//使用供给器 里面的元素是无限的
Stream<Integer> generate = Stream.generate(() -> 200);
generate.forEach(System.out::println);

 

小综合练习体验流的操作流程

        students.stream()
                //中间操作：判断器 1.判断姓张的人 2.在姓张的中寻找分数小于60的人
                .filter(t -> t.getName().startsWith("张"))
                .filter(t -> t.getScore() < 60)
                //终止操作  输出流的元素
                .forEach(System.out::println);

 

中间操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理！而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值”。

筛选与切片

方 法描 述
filter(Predicate p) 接收 Lambda ， 从流中排除某些元素
distinct() 筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
limit(long maxSize) 截断流，使其元素不超过给定数量
skip(long n) 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补

映射

方法描述
map(Function f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。
mapToDouble(ToDoubleFunction f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 DoubleStream。
mapToInt(ToIntFunction f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 IntStream。
mapToLong(ToLongFunction f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 LongStream。
flatMap(Function f) 接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流
综合练习：
// 把所有3年级同学映射成它的分数数据
List<Student> list = StudentData.getList();
        //去重
        list.stream().distinct()
        //三年级同学
        .filter(t -> t.getGrade() == 3)
        //映射成分数数据
        .map(t -> t.getScore())
        //输出
        .forEach(System.out::println);

 

排序

方法描述
sorted() 产生一个新流，其中按自然顺序排序（要有比较大小的能力）
sorted(Comparator com) 产生一个新流，其中按比较器顺序排序

终止操作

匹配与查找

方法描述
allMatch(Predicate p) 检查是否匹配所有元素
anyMatch(Predicate p) 检查是否至少匹配一个元素
noneMatch(Predicate p) 检查是否没有匹配所有元素
findFirst () 返回第一个元素
findAny () 返回当前流中的任意元素
重点操作
count()返回流中元素总数
max(Comparator c) 返回流中最大值
min(Comparator c) 返回流中最小值
forEach(Consumerc) 内部迭代(使用 Collection 接口需要用户去做迭代，称为外部迭代。相反，Stream API 使用内部迭代——它帮你把迭代做了)

归约

方法描述
reduce(T iden, BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
reduce(BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>

PS : map 和 reduce 的连接通常称为 map-reduce 模式，因 Google 用它来进行网络搜索而出名。

收集:

方 法描 述
collect(Collector c) 将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法

Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作(如收集到 List、Set、Map)。

另外， Collectors 实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建常见收集器实例，具体方法与实例如下表：

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Optional类：

Optional实际上是个容器：它可以保存类型T的值，或者仅仅保存null。Optional提供很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测。

Optional<T> 类(java.util.Optional) 是一个容器类，代表一个值存在或不存在，原来用 null 表示一个值不存在，现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

常用方法：

Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例 Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例 Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例 isPresent() : 判断是否包含值 T get(): 如果调用对象包含值，返回该值，否则抛异常 orElse(T t) : 如果调用对象包含值，返回该值，否则返回t orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值，返回该值，否则返回 s 获取的值 map(Function f): 如果有值对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回 Optional.empty() flatMap(Function mapper):与 map 类似，要求返回值必须是Optional

 

posted @ 2021-01-25 13:51  WZZR  阅读(87)  评论(0)    收藏  举报