Java8新特性

Lambda表达式

  • lambda表达式形式：参数， 箭头（->) 以及一个表达式。如果代码要完成的计算无法放在一个表达式中，就可以像写方法一样，把这些代码放在 { }中，并包含显式的 return语句

  • 即使 lambda 表达式没有参数， 仍然要提供空括号，就像无参数方法一样： () -> { for (int i = 100;i >= 0;i ) System.out.println(i); }

  • 无需指定 lambda 表达式的返回类型。lambda 表达式的返回类型总是会由上下文推导得出。例如，下面的表达式(String first, String second) -> first.length()- second.length()

  • 也可以忽略其类型，由编译器推出其类型( first, second) -> first.length()- second.length()

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public void test1(){
        //匿名内部类
        Runnable r1=new Runnable(){
            public void run(){
                System,out.println("内部类run...");
            }
        }
        r1.run();
        //Lambda表达式（确定的东西都删掉，new、需要重写的接口等）
        Runnable r2=()->{
             System,out.println("Lambda run...");
        }
}

public void test2(){
    Comparator<Integer> com1=new Comparator<Integer>(){
        public int compare(Integer o1,Integer o2){
            return Integer.compare(o1,o2);
        }
    }
    //Lambda
    Comparator<Integer> com2=(Integer o1,Integer o2)->{
        return Integer.compare(o1,o2);
    }
    
    Comparator<Integer> com2=(o1,o2)->{
        return Integer.compare(o1,o2);
    }
    Comparator<Integer> com2=(o1,o2)->Integer.compare(o1,o2);
    
    //方法引用
     Comparator<Integer> com3=Integer::compare;
    
    //类型推断
    HashMap<String,Integer>map=new HashMap<>();
    
}

forEach中Lambda的应用

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import java.util.ArrayList;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个数组
        ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();

        // 往数组中添加元素
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        numbers.add(3);
        numbers.add(4);
        System.out.println("ArrayList: " + numbers);

        // 所有元素乘以 10
        System.out.print("更新 ArrayList: ");
        
        // 将 lambda 表达式传递给 forEach
        numbers.forEach((e) -> {
            e = e * 10;
            System.out.print(e + " ");
        });
    }
}

Lambda表达式的本质

  1. lambda表达式作为接口的实现类的对象
  2. 是一个匿名函数

语法

Lambda 表达式：在Java 8 语言中引入的一种新的语法元素和操作符。这个操作符为 “->” ， 该操作符被称为 Lambda 操作符或箭头操作符。它将 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。

语法格式一：无参，无返回值

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Runnable r2 = () -> {
       System.out.println("Hello");
   };

   r2.run();

语法格式二：Lambda 需要一个参数，但是没有返回值。

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Consumer<String> con1 = (String s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con1.accept("Hello");

语法格式三：数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为“类型推断”

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Consumer<String> con2 = (s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con2.accept("Hello");

语法格式四：Lambda 若只需要一个参数时，参数的小括号可以省略

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Consumer<String> con2 = s -> {
        System.out.println(s);
    };
    con2.accept("Hello");

函数式接口

什么是函数式接口？为什么需要？

  • 如果接口中只声明有一个抽象方法，则此接口称为函数式接口
  • 因为只有函数式接口提供实现类的对象时，我们才可以使用Lambda表达式

对于只有一个抽象方法的接口， 需要这种接口的对象时， 就可以提供一个 lambda 表达式。这种接口称为函数式接口

为了展示如何转换为函数式接口，下面考虑 Arrays.sort 方法。它的第二个参数需要一个Comparator 实例， Comparator 就是只有一个方法的接口， 所以可以提供一个 lambda 表达式：

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Array.sort(strs,(a,b)->a.length-b.length);

也可以写成

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Array.sort(strs,new Comparator<String>(){
    @Override
    public int compare(String s1,String s2){
        return s1.length-s2.length;
    }
})

函数式接口

在Java8中，Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。

四大核心函数式接口

函数式接口 称谓 参数类型 用途
Consumer<T> 消费型接口 T 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 返回类型为T的对象，包含方法：T get()
Function<T, R> 函数型接口 T 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> 判断型接口 T 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)

Stream API

概述

  • Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式；另外一个则是 Stream API。
  • Stream API ( java.util.stream) 把真正的函数式编程风格引入到Java中。这是目前为止对Java类库最好的补充，因为Stream API可以极大提供Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。
  • Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。 使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

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MongDB，Radis等，而这些NoSQL的数据就需要Java层面去处理。

Stream操作三步骤

  1. 创建Stream，一个数据源（如：集合、数组），获取一个流
  2. 中间操作，每次处理都会返回一个持有结果的新Stream，即中间操作的方法返回值仍然是Stream类型的对象。因此中间操作可以是个操作链，可对数据源的数据进行n次处理，但是在终结操作前，并不会真正执行。
  3. 终止操作，终止操作的方法返回值类型就不再是Stream了，因此一旦执行终止操作，就结束整个Stream操作了。一旦执行终止操作，就执行中间操作链，最终产生结果并结束Stream。

一、创建Stream

方式一：通过集合

Java8 中的 Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法：

  • default Stream stream() : 返回一个顺序流

  • default Stream parallelStream() : 返回一个并行流

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@Test
public void test01(){
    List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5);

    //JDK1.8中，Collection系列集合增加了方法
    Stream<Integer> stream = list.stream();
}

方式二：通过数组

Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流：

  • static Stream stream(T[] array): 返回一个流
  • public static IntStream stream(int[] array)
  • public static LongStream stream(long[] array)
  • public static DoubleStream stream(double[] array)
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@Test
public void test02(){
    String[] arr = {"hello","world"};
    Stream<String> stream = Arrays.stream(arr); 
}

@Test
public void test03(){
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    IntStream stream = Arrays.stream(arr);
}

方式三：通过Stream的of()

可以调用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 Stream of(T… values) : 返回一个流
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@Test
public void test04(){
    Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5);
    stream.forEach(System.out::println);
}

方式四：创建无限流(了解)

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

  • 迭代
    public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)
  • 生成
    public static Stream generate(Supplier s)
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// 方式四：创建无限流
@Test
public void test05() {
	// 迭代
	// public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final
	// UnaryOperator<T> f)
	Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, x -> x + 2);
	stream.limit(10).forEach(System.out::println);

	// 生成
	// public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
	Stream<Double> stream1 = Stream.generate(Math::random);
	stream1.limit(10).forEach(System.out::println);
}

二、一些列中间操作

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”。

筛选和切片

方 法 描 述
filter(Predicatep) 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

排序

方法 描述
sorted() 产生一个新流，其中按自然顺序排序
sorted(Comparator com) 产生一个新流，其中按比较器顺序排序

终止操作

  • 终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是 void 。
  • 流进行了终止操作后，不能再次使用。

匹配和查找

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
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(Consumer c) 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 identity, 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

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：

方法 返回类型 作用
toList Collector<T, ?, List> 把流中元素收集到List 
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List<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toList());
方法 返回类型 作用
toSet Collector<T, ?, Set> 把流中元素收集到Set 
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Set<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toSet());
方法 返回类型 作用
toCollection Collector<T, ?, C> 把流中元素收集到创建的集合 
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Collection<Employee> emps =list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
方法 返回类型 作用
counting Collector<T, ?, Long> 计算流中元素的个数 
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long count = list.stream().collect(Collectors.counting());
方法 返回类型 作用
summingInt Collector<T, ?, Integer> 对流中元素的整数属性求和 
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int total=list.stream().collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary));
方法 返回类型 作用
averagingInt Collector<T, ?, Double> 计算流中元素Integer属性的平均值 
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int SummaryStatisticsiss= list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Employee::getSalary));
方法 返回类型 作用
joining Collector<CharSequence, ?, String> 连接流中每个字符串 
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String str= list.stream().map(Employee::getName).collect(Collectors.joining());
方法 返回类型 作用
maxBy Collector<T, ?, Optional> 根据比较器选择最大值 
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Optional<Emp>max= list.stream().collect(Collectors.maxBy(comparingInt(Employee::getSalary)));
方法 返回类型 作用
minBy Collector<T, ?, Optional> 根据比较器选择最小值 
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Optional<Emp> min = list.stream().collect(Collectors.minBy(comparingInt(Employee::getSalary)));
方法 返回类型 作用
groupingBy Collector<T, ?, Map<K, List>> 根据某属性值对流分组，属性为K，结果为V 
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Map<Emp.Status, List<Emp>> map= list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus));
方法 返回类型 作用
partitioningBy Collector<T, ?, Map<Boolean, List>> 根据true或false进行分区 
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Map<Boolean,List<Emp>> vd = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(Employee::getManage));