Java 8 的新特性
简介
Java 8 (又称为 jdk 1.8) 是 Java 语言开发的一个主要版本。Java 8 是 oracle 公司于 2014 年 3 月发布，可以看成是自 Java 5 以来最具革命性的版本。Java 8 为 Java 语言、编译器、类库、开发工具与 JVM 带来了大量新特性。
Java 8 新特性一览：
- 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。
并行流和串行流：
- 并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用不同的线程分别处理每个数据块的流。相比较串行的流，并行的流可以很大程度上提高程序的执行效率。
- Java 8 中将并行进行了优化，我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API 可以声明性地通过
parallel()与sequential()在并行流与顺序流之间进行切换。
Lambda 表达式
Lambda 是一个匿名函数，我们可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码 (将代码像数据一样进行传递)。使用它可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使 Java 的语言表达能力得到了提升。
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：
类型推断：上述 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为 javac 根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的 **”类型推断”**。
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24public class LambdaTest {
// 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"
public void test3() {
Consumer<String> con1 = (String s) -> {
System.out.println(s);
};
con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
System.out.println("*******************");
Consumer<String> con2 = (s) -> {
System.out.println(s);
};
con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
}
public void test4() {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();// 类型推断，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
int[] arr = {1, 2, 3};// 类型推断，int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
}
}Lambda 实例：
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143/**
* Lambda表达式的使用
*
* 1.举例: (o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2);
* 2.格式:
* ->: lambda操作符或箭头操作符
* ->左边：lambda形参列表(其实就是接口中的抽象方法的形参列表)
* ->右边：lambda体(其实就是重写的抽象方法的方法体)
*
* 3.Lambda表达式的使用: (分为6种情况介绍)
*
* 总结:
* ->左边: lambda形参列表的参数类型可以省略(类型推断)；如果lambda形参列表只有一个参数，其一对()也可以省略，其他情况不能省略
* ->右边: lambda体应该使用一对{}包裹；如果lambda体只有一条执行语句(也可能是return语句)，省略这一对{}和return关键字
*
* 4.Lambda表达式的本质: 作为函数式接口的实例
*
* 5.如果一个接口中，只声明了一个抽象方法，则此接口就称为函数式接口。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。
*
* 6.所有以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写
*/
public class LambdaTest {
// 语法格式一：无参，无返回值
public void test1() {
Runnable r1 = new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("我爱北京天安门");
}
};
r1.run();
System.out.println("***********************");
Runnable r2 = () -> {
System.out.println("我爱北京故宫");
}
r2.run();
}
// 语法格式二：Lambda需要一个参数，但是没有返回值。
public void test2() {
Consumer<String> con = new Consumer<String>() {
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
};
con.accept("谎言和誓言的区别是什么？");
System.out.println("*******************");
Consumer<String> con1 = (String s) -> {
System.out.println(s);
}
con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
}
// 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"
public void test3() {
Consumer<String> con1 = (String s) -> {
System.out.println(s);
};
con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
System.out.println("*******************");
Consumer<String> con2 = (s) -> {
System.out.println(s);
};
con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
}
// 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
public void test4() {
Consumer<String> con1 = (s) -> {
System.out.println(s);
};
con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
System.out.println("*******************");
Consumer<String> con2 = s -> {
System.out.println(s);
};
con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
}
// 语法格式五：Lambda需要两个或以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值
public void test5() {
Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
System.out.println(o1);
System.out.println(o2);
return o1.compareTo(o2);
}
};
System.out.println(com1.compare(12, 21));
System.out.println("*****************************");
Comparator<Integer> com2 = (o1, o2) -> {
System.out.println(o1);
System.out.println(o2);
return o1.compareTo(o2);
};
System.out.println(com2.compare(12, 6));
}
// 语法格式六：当Lambda体只有一条语句时，return与大括号若有，都可以省略
public void test6() {
Comparator<Integer> com1 = (o1, o2) -> {
return o1.compareTo(o2);
};
System.out.println(com1.compare(12, 6));
System.out.println("*****************************");
Comparator<Integer> com2 = (o1, o2) -> o1.compareTo(o2);
System.out.println(com2.compare(12, 21));
}
public void test7() {
Consumer<String> con1 = s -> {
System.out.println(s);
};
con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
System.out.println("*****************************");
Consumer<String> con2 = s -> System.out.println(s);
con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");
}
}
函数式 (Functional) 接口
什么是函数式 (Functional) 接口：
- 只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。
- 你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。(若 Lambda 表达式抛出一个受检异常 (即：非运行时异常)，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明。)
- 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。
如何理解函数式接口：
- Java 从诞生日起就是一直倡导 “一切皆对象”，在 Java 里面面向对象 (OOP) 编程是一切。但是随着 python、scala 等语言的兴起和新技术的挑战，Java 不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，也即 Java 不但可以支持 OOP 还可以支持 OOF (面向函数编程)。
- 在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中，Lambda 表达式的类型是函数。但是在 Java 8 中，有所不同。在 Java 8 中，Lambda 表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。
- 简单的说，在 Java 8 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。
- 所有以前用匿名实现类表示的现在都可以用 Lambda 表达式来写。
函数式接口举例：
自定义函数式接口：
函数式接口中不使用泛型：
函数式接口中使用泛型：
作为参数传递 Lambda 表达式：
Java 内置四大核心函数式接口：
其他接口：
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* java内置的4大核心函数式接口：
*
* 消费型接口 Consumer<T> void accept(T t)
* 供给型接口 Supplier<T> T get()
* 函数型接口 Function<T,R> R apply(T t)
* 断定型接口 Predicate<T> boolean test(T t)
*/
public class LambdaTest {
// 作为参数传递Lambda表达式
// happyTime()：将参数1传给函数式接口con，Consumer函数式接口包含唯一方法accept()
public void happyTime(double money, Consumer<Double> con) {
con.accept(money);
}
public void test1() {
happyTime(500, new Consumer<Double>() {
public void accept(Double aDouble) {// 重写accept()
System.out.println("学习太累了，去天上人间买了瓶矿泉水，价格为：" + aDouble);
}
});
System.out.println("********************");
happyTime(400, money -> System.out.println("学习太累了，去天上人间喝了口水，价格为：" + money));
}
// filterString()：根据给定的规则，过滤集合中的字符串。此规则由Predicate的方法决定
// Predicate函数式接口包含唯一方法test()
public List<String> filterString(List<String> list, Predicate<String> pre) {
ArrayList<String> filterList = new ArrayList<>();
// 过滤list中的每一个元素，通过Predicate实例test()验证的，添加到filterList中并返回
for (String s : list) {
if (pre.test(s)) {
filterList.add(s);
}
}
return filterList;
}
public void test2() {
List<String> list = Arrays.asList("北京", "南京", "天津", "东京", "西京", "普京");
List<String> filterStrs = filterString(list, new Predicate<String>() {
public boolean test(String s) {// 重写test()
return s.contains("京");
}
});
System.out.println(filterStrs);
System.out.println("********************");
List<String> filterStrs1 = filterString(list, s -> s.contains("京"));
System.out.println(filterStrs1);
}
}
方法引用与构造器引用
方法引用 (Method References)：
当要传递给 Lambda 体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！
方法引用可以看做是 Lambda 表达式深层次的表达。换句话说，方法引用就是 Lambda 表达式，也就是函数式接口的一个实例，通过方法的名字来指向一个方法，可以认为是 Lambda 表达式的一个语法糖。
要求：实现接口的抽象方法的参数列表和返回值类型，必须与方法引用的方法的参数列表和返回值类型保持一致！(针对情况一和情况二)
ClassName :: methodName：当函数式接口方法的第一个参数是方法引用的方法的调用者，并且第二个参数是方法引用的方法的参数 (或无参数/返回值类型) 时使用。(针对情况三)
格式：使用操作符 “::” 将类 (或对象)与方法名分隔开来。
方法引用有如下三种主要使用情况：
- 对象 :: 实例方法名
- 类 :: 静态方法名
- 类 :: 实例方法
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95public class Employee {
private int id;
private String name;
private int age;
private double salary;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
public Employee() {
System.out.println("Employee().....");
}
public Employee(int id) {
this.id = id;
System.out.println("Employee(int id).....");
}
public Employee(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public Employee(int id, String name, int age, double salary) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
this.salary = salary;
}
public String toString() {
return "Employee{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + ", age=" + age + ", salary=" + salary + '}';
}
public boolean equals(Object o) {
if (this == o)
return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass())
return false;
Employee employee = (Employee) o;
if (id != employee.id)
return false;
if (age != employee.age)
return false;
if (Double.compare(employee.salary, salary) != 0)
return false;
return name != null ? name.equals(employee.name) : employee.name == null;
}
public int hashCode() {
int result;
long temp;
result = id;
result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
result = 31 * result + age;
temp = Double.doubleToLongBits(salary);
result = 31 * result + (int) (temp ^ (temp >>> 32));
return result;
}
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* 方法引用的使用
*
* 1.使用情境：当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！
*
* 2.方法引用，本质上就是Lambda表达式，而Lambda表达式作为函数式接口的实例。所以
* 方法引用，也是函数式接口的实例。
*
* 3. 使用格式： 类(或对象) :: 方法名
*
* 4. 具体分为如下的三种情况：
* 情况1 对象 :: 非静态方法
* 情况2 类 :: 静态方法
*
* 情况3 类 :: 非静态方法
*
* 5. 方法引用使用的要求：要求接口中的抽象方法的形参列表和返回值类型与方法引用的方法的
* 形参列表和返回值类型相同！（针对于情况1和情况2）
*/
public class MethodRefTest {
// 情况一：对象 :: 实例方法
// Consumer中的void accept(T t)
// PrintStream中的void println(T t)
public void test1() {
// System.out.println(str)这个方法体，在PrintStream中已经存在实现的方法
Consumer<String> con1 = str -> System.out.println(str);
con1.accept("北京");
System.out.println("*******************");
PrintStream ps = System.out;// 利用System.out的对象，调用其println()方法
Consumer<String> con2 = ps::println;
con2.accept("beijing");
}
// Supplier中的T get()
// Employee中的String getName()
public void test2() {
Employee emp = new Employee(1001, "Tom", 23, 5600);
// emp.getName()这个方法体，对应的就是emp对象的getName()方法
Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();
System.out.println(sup1.get());// 返回emp对象的name
System.out.println("*******************");
Supplier<String> sup2 = emp::getName;
System.out.println(sup2.get());
}
// 情况二：类 :: 静态方法
// Comparator中的int compare(T t1,T t2)
// Integer中的int compare(T t1,T t2)
public void test3() {
Comparator<Integer> com1 = (t1, t2) -> Integer.compare(t1, t2);
System.out.println(com1.compare(12, 21));
System.out.println("*******************");
Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
System.out.println(com2.compare(12, 3));
}
// Function中的R apply(T t)
// Math中的Long round(Double d)
public void test4() {
Function<Double, Long> func = new Function<Double, Long>() {
public Long apply(Double d) {
return Math.round(d);
}
};
System.out.println("*******************");
Function<Double, Long> func1 = d -> Math.round(d);// lambda表达式
System.out.println(func1.apply(12.3));
System.out.println("*******************");
Function<Double, Long> func2 = Math::round;// 方法引用
System.out.println(func2.apply(12.6));
}
// 情况三：类 :: 实例方法 (有难度)
// Comparator中的int comapre(T t1,T t2)
// String中的int t1.compareTo(t2)
public void test5() {
Comparator<String> com1 = (s1, s2) -> s1.compareTo(s2);
System.out.println(com1.compare("abc", "abd"));
System.out.println("*******************");
Comparator<String> com2 = String::compareTo;
System.out.println(com2.compare("abd", "abm"));
}
// BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);
// String中的boolean t1.equals(t2)
public void test6() {
// 原始写法
BiPredicate<String, String> pre = new BiPredicate<String, String>() {
public boolean test(String s1, String s2) {
return s1.equals(s2);
}
};
System.out.println(pre.test("abc", "abc"));
System.out.println("*******************");
// lambda表达式：lambda体是参数1调用一个方法，参数2是那个方法的入参
BiPredicate<String, String> pre1 = (s1, s2) -> s1.equals(s2);
System.out.println(pre1.test("abc", "abc"));
System.out.println("*******************");
// 方法引用：String类的equals()符合上述lambda体的功能
BiPredicate<String, String> pre2 = String::equals;
System.out.println(pre2.test("abc", "abd"));
}
// Function中的R apply(T t)
// Employee中的String getName();
public void test7() {
Employee employee = new Employee(1001, "Jerry", 23, 6000);
// 原始写法：lambda体是参数1调用一个方法，返回一个参数2类型的值
Function<Employee, String> func = new Function<Employee, String>() {
public String apply(Employee employee) {
return employee.getName();
}
};
System.out.println("*******************");
// lambda表达式：Employee类的getName()符合上述lambda体的功能
Function<Employee, String> func1 = e -> e.getName();
System.out.println(func1.apply(employee));
System.out.println("*******************");
// 方法引用
Function<Employee, String> func2 = Employee::getName;
System.out.println(func2.apply(employee));
}
}
构造器引用：
格式：ClassName :: new
与函数式接口相结合，自动与函数式接口中方法兼容。可以把构造器引用赋值给定义的方法，要求构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致，且方法的返回值即为构造器对应类的对象。
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86/**
* 一、构造器引用
* 和方法引用类似，函数式接口的抽象方法的形参列表和构造器的形参列表一致。
* 抽象方法的返回值类型即为构造器所属的类的类型
*/
public class ConstructorRefTest {
// 构造器引用
// Supplier中的T get()
// Employee的空参构造器：Employee()
public void test1() {
// 原始写法
Supplier<Employee> sup = new Supplier<Employee>() {
public Employee get() {
return new Employee();
}
};
System.out.println(sup.get());
System.out.println("*******************");
// Lambda表达式
Supplier<Employee> sup1 = () -> new Employee();
System.out.println(sup1.get());
System.out.println("*******************");
// 方法引用：Employee的无参构造器符合上述Lambda体
Supplier<Employee> sup2 = Employee::new;
System.out.println(sup2.get());
}
// Function中的R apply(T t)
public void test2() {
// 原始写法
Function<Integer, Employee> func = new Function<Integer, Employee>() {
public Employee apply(Integer id) {
return new Employee(id);
}
};
Employee employee = func.apply(1000);
System.out.println(employee);
System.out.println("*******************");
// Lambda表达式
Function<Integer, Employee> func1 = id -> new Employee(id);
Employee employee1 = func1.apply(1001);
System.out.println(employee1);
System.out.println("*******************");
// 方法引用：Employee的带id的有参构造器符合上述Lambda体
Function<Integer, Employee> func2 = Employee::new;
Employee employee2 = func2.apply(1002);
System.out.println(employee2);
}
// BiFunction中的R apply(T t,U u)
public void test3() {
// 原始写法
BiFunction<Integer, String, Employee> func = new BiFunction<Integer, String, Employee>() {
public Employee apply(Integer id, String name) {
return new Employee(id, name);
}
};
System.out.println(func.apply(1000, "Tom"));
System.out.println("*******************");
// Lambda表达式
BiFunction<Integer, String, Employee> func1 = (id, name) -> new Employee(id, name);
System.out.println(func1.apply(1001, "Tom"));
System.out.println("*******************");
// 方法引用：Employee的带id和name的有参构造器符合上述Lambda体
BiFunction<Integer, String, Employee> func2 = Employee::new;
System.out.println(func2.apply(1002, "Tom"));
}
}
数组引用：
格式：type[] :: new
可以把数组看做是一个特殊的类，则写法与构造器引用一致。
实例：
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34/**
* 二、数组引用
* 大家可以把数组看做是一个特殊的类，则写法与构造器引用一致。
*/
public class ConstructorRefTest {
// 数组引用
// Function中的R apply(T t)
public void test4() {
// 原始写法
Function<Integer, String[]> func = new Function<Integer, String[]>() {
public String[] apply(Integer length) {
return new String[length];
}
};
String[] arr = func.apply(1);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println("*******************");
// Lambda表达式
Function<Integer, String[]> func1 = length -> new String[length];
String[] arr1 = func1.apply(5);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
System.out.println("*******************");
// 方法引用
Function<Integer, String[]> func2 = String[]::new;
String[] arr2 = func2.apply(10);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
}
}
强大的 Stream API
Java 8 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 Java 8 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。
为什么要使用 Stream API：
- 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，Redis 等，而这些 NoSQL 的数据就需要 Java 层面去处理。
- Stream 和 Collection 集合的区别：Collection 是一种静态的内存数据结构，而 Stream 是有关计算的。前者是主要面向内存，存储在内存中，后者主要是面向 CPU，通过 CPU 实现计算。
Stream 就是一个数据渠道，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！”
Stream 的特性：
- Stream 自己不会存储元素。
- Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新 Stream。
- Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
Stream 操作的三个步骤：
- 1 - 创建 Stream
- 一个数据源 (如：集合、数组)，获取一个流。
- 2 - 中间操作
- 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。
- 1 - 创建 Stream
步骤一：Stream 的四种创建方式。
方式一：通过集合
- Java 8 中的 Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法：
- **
default Stream<E> stream()**：返回一个顺序流。 - **
default Stream<E> parallelStream()**：返回一个并行流。
- **
- Java 8 中的 Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法：
方式二：通过数组
- Java 8 中的 Arrays 类的静态方法
stream()可以获取数组流：- **
static <T> Stream<T> stream(T[] array)**：返回一个特殊对象数组的流。
- **
- 重载形式，能够处理对应基本类型的数组：
public static IntStream stream(int[] array)：返回一个 int 数组的流。public static LongStream stream(long[] array)：返回一个 long 数组的流。public static DoubleStream stream(double[] array)：返回一个 double 数组的流。
- Java 8 中的 Arrays 类的静态方法
方式三：通过 Stream 类的
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<T> Stream<T> of(T... values)**：返回一个流。
- **
- 可以调用 Stream 类静态方法
方式四：创建无限流
- 可以使用静态方法
Stream.iterate()和Stream.generate()这两种方式，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)
- 迭代：
- 可以使用静态方法
实例：
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* 提供用于测试的数据
*/
public class EmployeeData {
public static List<Employee> getEmployees() {
List<Employee> list = new ArrayList<>();
list.add(new Employee(1001, "马1", 34, 6000.38));
list.add(new Employee(1002, "马2", 12, 9876.12));
list.add(new Employee(1003, "刘", 33, 3000.82));
list.add(new Employee(1004, "雷", 26, 7657.37));
list.add(new Employee(1005, "李", 65, 5555.32));
list.add(new Employee(1006, "比", 42, 9500.43));
list.add(new Employee(1007, "任", 26, 4333.32));
return list;
}
}1
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74/**
* 1. Stream关注的是对数据的运算，与CPU打交道
* 集合关注的是数据的存储，与内存打交道
*
* 2.
* ① Stream 自己不会存储元素。
* ② Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
* ③ Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行
*
* 3.Stream 执行流程
* ① Stream的实例化
* ② 一系列的中间操作(过滤、映射、...)
* ③ 终止操作
*
* 4.说明：
* 4.1 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
* 4.2 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
*
* 测试Stream的实例化
*/
public class StreamAPITest {
// 创建Stream方式一：通过集合
public void test1() {
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
// 方法一：
// default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
Stream<Employee> stream = employees.stream();
// 方法二：
// default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流
Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();
}
// 创建Stream方式二：通过数组
public void test2() {
int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6};
// 调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
IntStream stream = Arrays.stream(arr);
Employee e1 = new Employee(1001, "Tom");
Employee e2 = new Employee(1002, "Jerry");
Employee[] arr1 = new Employee[]{e1, e2};
Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);
}
// 创建Stream方式三：通过Stream的of()
public void test3() {
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
Stream<String> stringStream = Stream.of("A", "B", "C", "D", "E", "F");
}
// 创建Stream方式四：创建无限流 --- 用的比较少
public void test4() {
// 迭代
// public static<T > Stream < T > iterate( final T seed, final UnaryOperator<T> f)
// 遍历前10个偶数
Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);// 从0开始，后一个数是前一个数+2
// 生成
// public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
// 遍历前10个随机数
Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);
}
}
步骤二：Stream 的中间操作。
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，这称为 “惰性求值”。
操作 1 - 筛选与切片：
操作 2 - 映射：
操作 3 - 排序：
实例：
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126/**
* 测试Stream的中间操作
*/
public class StreamAPITest {
// 1-筛选与切片
public void test1() {
List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
// filter(Predicate p) --- 接收Lambda，从流中排除某些元素。
// 练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息
list.stream().filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);
System.out.println("************************");
// limit(n) --- 截断流，使其元素不超过给定数量n。
// 练习：打印员工表中前三名的员工信息
list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);// 前一个流已经关闭，必须重新建一个流
System.out.println("************************");
// skip(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。
// 练习：跳过员工表中前三名的员工信息，然后打印之后的每个员工的信息
list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);
System.out.println("************************");
// distinct() --- 筛选，通过流所生成元素的hashCode()和equals()去除重复元素
list.add(new Employee(1010, "刘强东", 40, 8000));
list.add(new Employee(1010, "刘强东", 41, 8000));
list.add(new Employee(1010, "刘强东", 40, 8000));
list.add(new Employee(1010, "刘强东", 40, 8000));
list.add(new Employee(1010, "刘强东", 40, 8000));
// System.out.println(list);
list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
}
// 2-映射
public void test2() {
// map(Function f) --- 接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，
// 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。
// ---> 类似于List的add()：如果流的每个值转换成新流，则将每个新流作为一个元素组成新的流
// 即类似：[1, [1, 2], 5, [1, 3, 2, 5], 9]
// 练习1：将list中的每一个元素变成大写并打印
List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
// list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);
list.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);
System.out.println();
// 练习2：获取员工姓名长度大于3的员工的姓名。
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName);
namesStream.filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println);
System.out.println();
// 练习3：
Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest::fromStringToStream);
// streamStream.forEach(System.out::println);
// 体会下下面的写法与上面写法的区别
streamStream.forEach(s -> {
s.forEach(System.out::println);
});
System.out.println("************************");
// 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。
// ---> 似于List的addAll()：如果流的每个值转换成新流，则将每个新流的值组合连接成一个流
// 即类似：[1, 1, 2, 5, 1, 3, 2, 5, 9]
Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest::fromStringToStream);
characterStream.forEach(System.out::println);
}
// 将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例
public static Stream<Character> fromStringToStream(String str) {// 如：aa--->返回两个字符a组成的集合对应的流
ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
for (Character c : str.toCharArray()) {
list.add(c);
}
return list.stream();
}
// 对比map()和flatmap()的区别
public void test3() {
ArrayList list1 = new ArrayList();
list1.add(1);
list1.add(2);
list1.add(3);
ArrayList list2 = new ArrayList();
list2.add(4);
list2.add(5);
list2.add(6);
list1.add(list2);// [1, 2, 3, [4, 5, 6]]
list1.addAll(list2);// [1, 2, 3, 4, 5, 6]
System.out.println(list1);
}
// 3-排序
public void test4() {
// sorted() --- 自然排序
List<Integer> list = Arrays.asList(12, 43, 65, 34, 87, 0, -98, 7);
list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
// 抛异常，原因: Employee没有实现Comparable接口
// List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
// employees.stream().sorted().forEach(System.out::println);
// sorted(Comparator com) --- 定制排序
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
employees.stream().sorted((e1, e2) -> {
int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(), e2.getAge());// 先按年龄
if (ageValue != 0) {
return ageValue;
} else {
return -Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary());// 再按薪水
}
}).forEach(System.out::println);
}
}
步骤三：Stream 的终止操作。
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。
操作 1 - 匹配与查找：
操作 2 - 归约：
- 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。
- map 是一对一映射，由 n 到 n；reduce 是多对一归约，由 n 到 1。
操作 3 - 收集：
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 等。
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 (Collector 实例)，具体方法与实例如下表：
实例：
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103/**
* 测试Stream的终止操作
*/
public class StreamAPITest {
// 1-匹配与查找
public void test1() {
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
// allMatch(Predicate p) --- 检查是否匹配所有元素。
// 练习：是否所有的员工的年龄都大于18
boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);
System.out.println(allMatch);
// anyMatch(Predicate p) --- 检查是否至少匹配一个元素。
// 练习：是否存在员工的工资大于10000
boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000);
System.out.println(anyMatch);
// noneMatch(Predicate p) ---- 检查是否没有匹配的元素。如果有，返回false
// 练习：是否存在员工姓"雷"
boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷"));
System.out.println(noneMatch);
// findFirst() --- 返回第一个元素
Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst();
System.out.println(employee);
// findAny() --- 返回当前流中的任意元素
Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny();
System.out.println(employee1);
}
public void test2() {
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
// count --- 返回流中元素的总个数
// 练习：返回工资高于5000的员工个数
long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 5000).count();
System.out.println(count);
// max(Comparator c) --- 返回流中最大值
// 练习：返回最高的工资
Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);
Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare);
System.out.println(maxSalary);
// min(Comparator c) --- 返回流中最小值
// 练习：返回最低工资的员工
Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
System.out.println(employee);
System.out.println("************************");
// forEach(Consumer c) --- 内部迭代
employees.stream().forEach(System.out::println);
// 外部迭代
Iterator<Employee> iterator = employees.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());
}
// 使用集合的遍历操作方法
employees.forEach(System.out::println);
}
// 2-归约
public void test3() {
// reduce(T identity, BinaryOperator) --- 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回T
// 练习1：计算1-10的自然数的和
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);// 有一个初始值，在初始值基础上操作
System.out.println(sum);
// reduce(BinaryOperator) --- 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回Optional<T>
// 练习2：计算公司所有员工工资的总和
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);
Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1, d2) -> d1 + d2);
// Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum);// 方法引用
// Double sumMoney = salaryStream.reduce(0.0, Double::sum);// 也可以计算工资总和
System.out.println(sumMoney.get());
}
// 3-收集
public void test4() {
// 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
// 练习：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
// 返回List
List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());
employeeList.forEach(System.out::println);
System.out.println("************************");
// 返回Set
Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());
employeeSet.forEach(System.out::println);
}
}
Optional 类
到目前为止，臭名昭著的空指针异常是导致 Java 应用程序失败的最常见原因。以前，为了解决空指针异常，Google 公司著名的 Guava 项目引入了 Optional 类，Guava 通过使用检查空值的方式来防止代码污染，它鼓励程序员写更干净的代码。受到 Google Guava 的启发，Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分。
Optional<T> 类 (
java.util.Optional) 是一个容器类，它可以保存类型 T 的值，代表这个值存在。或者仅仅保存 null，表示这个值不存在。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。Optional 类的 Javadoc 描述如下：这是一个可以为 null 的容器对象。如果值存在则
isPresent()会返回 true，调用get()会返回该对象。Optional 类提供了很多有用的方法，这样我们就不用显式进行空值检测。
创建 Optional 类对象的方法：
**
Optional.of(T t)**：创建一个 Optional 实例，t 必须非空。否则，报 NullPointerException。1
2
3
4
5
6
7
8
9public class OptionalTest {
public void test() {
Optional<Employee> opt = Optional.of(new Employee("张三", 8888));
// 判断opt中员工对象是否满足条件，如果满足就保留，否则返回空
Optional<Employee> emp = opt.filter(e -> e.getSalary() > 10000);
System.out.println(emp);
}
}1
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13public class OptionalTest {
public void test() {
Optional<Employee> opt = Optional.of(new Employee("张三", 8888));
// 如果opt中员工对象不为空，就涨薪10%
Optional<Employee> emp = opt.map(e ->
{
e.setSalary(e.getSalary() % 1.1);
return e;
});
System.out.println(emp);
}
}Optional.empty()：创建一个空的 Optional 实例**
Optional.ofNullable(T t)**：创建一个 Optional 实例，t 可以为 null。
判断 Optional 容器中是否包含对象：
**
boolean isPresent()**：判断是否包含对象void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)：如果有值，就执行 Consumer 接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它。1
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9public class OptionalTest {
public void test() {
Boy b = new Boy("张三");
Optional<Girl> opt = Optional.ofNullable(b.getGrilFriend());
// 如果女朋友存在就打印女朋友的信息
opt.ifPresent(System.out::println);
}
}
获取 Optional 容器的对象：
**
T get()**：如果调用对象包含值，返回该值，否则抛异常。可以对应于Optional.of(T t)一起使用。**
T orElse(T other)**：如果有值则将其返回，否则返回指定的 other 对象。可以对应于Optional.ofNullable(T t)一起使用。1
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10public class OptionalTest {
public void test() {
Boy b = new Boy("张三");
Optional<Girl> opt = Optional.ofNullable(b.getGrilFriend());
// 如果有女朋友就返回他的女朋友，否则只能欣赏“嫦娥”了
Girl girl = opt.orElse(new Girl("嫦娥"));
System.out.println("他的女朋友是：" + girl.getName());
}
}T orElseGet(Supplier<? extends T> other)：如果有值则将其返回，否则返回由 Supplier 接口实现提供的对象。T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果有值则将其返回，否则抛出由 Supplier 接口实现提供的异常。
实例：
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25public class Boy {
private Girl girl;
public Girl getGirl() {
return girl;
}
public void setGirl(Girl girl) {
this.girl = girl;
}
public Boy() {
}
public Boy(Girl girl) {
this.girl = girl;
}
public String toString() {
return "Boy{" +
"girl=" + girl +
'}';
}
}1
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25public class Girl {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Girl() {
}
public Girl(String name) {
this.name = name;
}
public String toString() {
return "Girl{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}1
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86/**
* Optional类：为了在程序中避免出现空指针异常而创建的。
*
* 常用的方法：ofNullable(T t)
* orElse(T t)
*/
public class OptionalTest {
/*
Optional.of(T t): 创建一个Optional实例，t必须非空。否则，报NullPointerException
Optional.empty(): 创建一个空的Optional实例
Optional.ofNullable(T t): t可以为null
*/
public void test1() {
Girl girl = new Girl();
// girl = null;
// of(T t): 保证t是非空的
Optional<Girl> optionalGirl = Optional.of(girl);
}
public void test2() {
Girl girl = new Girl();
// girl = null;
// ofNullable(T t): t可以为null
Optional<Girl> optionalGirl = Optional.ofNullable(girl);
System.out.println(optionalGirl);
// orElse(T t1): 如果当前的Optional内部封装的t是非空的，则返回内部的t。
// 如果内部的t是空的，则返回orElse()方法中的参数t1。
Girl girl1 = optionalGirl.orElse(new Girl("赵"));
System.out.println(girl1);
}
public void test3() {
Boy boy = new Boy();
boy = null;
String girlName = getGirlName(boy);
// String girlName = getGirlName1(boy);// 不会出现NullPointerException
System.out.println(girlName);
}
public void test4() {
Boy boy = null;
boy = new Boy();
boy = new Boy(new Girl("苍"));
String girlName = getGirlName2(boy);
System.out.println(girlName);
}
// 未优化代码，容易出现NullPointerException
public String getGirlName(Boy boy) {
return boy.getGirl().getName();
}
// 优化以后的getGirlName():
public String getGirlName1(Boy boy) {
if (boy != null) {
Girl girl = boy.getGirl();
if (girl != null) {
return girl.getName();
}
}
return null;
}
// 使用Optional类优化的getGirlName()
public String getGirlName2(Boy boy) {
// boy可能为空
Optional<Boy> boyOptional = Optional.ofNullable(boy);
// 此时的boy1一定非空
Boy boy1 = boyOptional.orElse(new Boy(new Girl("迪")));
// girl可能为空
Girl girl = boy1.getGirl();
Optional<Girl> girlOptional = Optional.ofNullable(girl);
// 此时的girl1一定非空
Girl girl1 = girlOptional.orElse(new Girl("古"));
return girl1.getName();
}
}
Java 9 的新特性
Java 10 的新特性
Java 11 的新特性
本文参考
https://www.gulixueyuan.com/goods/show/203?targetId=309&preview=0
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