本文借鉴:https://blog.csdn.net/icarusliu/article/details/79495534该博文。在此博文基础上进行加入一些自己的学习与补充。
目录
1 Java8函数式编程语法入门
1.1 Lambda 表达式
语法
1.1.1 Lambda 表达式实例
使用 Lambda 表达式需要注意以下两点:
1.1.2变量作用域
1.1.3总结:
2 Java函数式接口
2.1 函数式接口实例
2.2 Consumer
2.3 Function
2.4 Predicate
3 函数式编程接口的使用
3.1 Stream
3.1.1 Stream对象的创建
3.1.2 Stream对象的使用
3.2 Optional
3.2.1 Optional对象创建
3.2.2 方法
3.2.3 使用场景
3.3 方法引用
3.3.1 方法引用实例
3.4 默认方法
语法
多个默认方法
静态默认方法
默认方法实例
函数式接口;它指的是有且只有一个未实现的方法的接口,一般通过FunctionalInterface这个注解来表明某个接口是一个函数式接口。函数式接口是Java支持函数式编程的基础。
Java8中函数式编程语法能够精简代码。
使用Consumer作为示例,它是一个函数式接口,包含一个抽象方法accept,这个方法只有输入而无输出。
现在我们要定义一个Consumer对象,传统的方式是这样定义的:
Consumer c = new Consumer() {
@Override
public void accept(Object o) {
System.out.println(o);
}
};
而在Java8中,针对函数式编程接口,可以这样定义:
Consumer c = (o) -> {
System.out.println(o);
};
上面已说明,函数式编程接口都只有一个抽象方法,因此在采用这种写法时,编译器会将这段函数编译后当作该抽象方法的实现。
如果接口有多个抽象方法,编译器就不知道这段函数应该是实现哪个方法的了。
因此,=后面的函数体我们就可以看成是accept函数的实现。
当函数体中只有一个语句时,可以去掉{}进一步简化:
Consumer c = (o) -> System.out.println(o);
然而这还不是最简的,由于此处只是进行打印,调用了System.out中的println静态方法对输入参数直接进行打印,因此可以简化成以下写法:
Consumer c = System.out::println;
它表示的意思就是针对输入的参数将其调用System.out中的静态方法println进行打印。
到这一步就可以感受到函数式编程的强大能力。
通过最后一段代码,我们可以简单的理解函数式编程,Consumer接口直接就可以当成一个函数了,这个函数接收一个输入参数,然后针对这个输入进行处理;当然其本质上仍旧是一个对象,但我们已经省去了诸如老方式中的对象定义过程,直接使用一段代码来给函数式接口对象赋值。
而且最为关键的是,这个函数式对象因为本质上仍旧是一个对象,因此可以做为其它方法的参数或者返回值,可以与原有的代码实现无缝集成!
下面对Java中的几个预先定义的函数式接口及其经常使用的类进行分析学习。
lambda 表达式的语法格式如下:
(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
以下是lambda表达式的重要特征:
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]){
Java8Tester tester = new Java8Tester();
// 类型声明
MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
// 不用类型声明
MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
// 大括号中的返回语句
MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };
// 没有大括号及返回语句
MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));
// 不用括号
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println("Hello " + message);
// 用括号
GreetingService greetService2 = (message) ->
System.out.println("Hello " + message);
greetService1.sayMessage("Runoob");
greetService2.sayMessage("Google");
}
interface MathOperation {
int operation(int a, int b);
}
interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
return mathOperation.operation(a, b);
}
}
Lambda 表达式主要用来定义行内执行的方法类型接口,例如,一个简单方法接口。在上面例子中,我们使用各种类型的Lambda表达式来定义MathOperation接口的方法。然后我们定义了sayMessage的执行。
Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦,并且给予Java简单但是强大的函数化的编程能力。
lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量,这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量,否则会编译错误。
在 Java8Tester.java 文件输入以下代码:
public class Java8Tester {
final static String salutation = "Hello! ";
public static void main(String args[]){
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println(salutation + message);
greetService1.sayMessage("Runoob");
}
interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
}
我们也可以直接在 lambda 表达式中访问外层的局部变量:
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]) {
final int num = 1;
Converter s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2); // 输出结果为 3
}
public interface Converter {
void convert(int i);
}
}
lambda 表达式的局部变量可以不用声明为 final,但是必须不可被后面的代码修改(即隐性的具有 final 的语义)
int num = 1;
Converter s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2);
num = 5;
//报错信息:Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively
final
在 Lambda 表达式当中不允许声明一个与局部变量同名的参数或者局部变量。
String first = "";
Comparator comparator = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); //编译会出错
System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));还有一个写法如下:即使用函数式接口
interface MathOperation { int operation(int a, int b); }
MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
int sun = addition.operation(1, 2);
这种直接调用接口写法,必须要声明为函数式接口 可以使用注解(@FunctionalInterface)强制限定接口是函数式接口,即只能有一个抽象方法。
当只有一个方法时,使用lambda表达式调用,默认为函数式接口
此接口要求必须是函数式接口,如果其中有两个方法则lambda表达式会编译错误。但java8的新特性如许实现如下写法:
interface MathOperation {
int operation(int a, int b);
default int addition(int a, int b){
return a+b;
}
}
如果接口函数不止一个,可以使用
在该类中声明接口调用方法
private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
return mathOperation.operation(a, b);
}
Lambdademo lambdademo = new Lambdademo();
System.out.println("10 + 5 = " + lambdademo.operate(10, 5, addition));
即可
函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法,但是可以有多个非抽象方法的接口。
函数式接口可以被隐式转换为lambda表达式。
函数式接口可以现有的函数友好地支持 lambda。
JDK 1.8之前已有的函数式接口:
JDK 1.8 新增加的函数接口:
java.util.function 它包含了很多类,用来支持 Java的 函数式编程,该包中的函数式接口有:
1 | BiConsumer 代表了一个接受两个输入参数的操作,并且不返回任何结果 |
2 | BiFunction 代表了一个接受两个输入参数的方法,并且返回一个结果 |
3 | BinaryOperator 代表了一个作用于于两个同类型操作符的操作,并且返回了操作符同类型的结果 |
4 | BiPredicate 代表了一个两个参数的boolean值方法 |
5 | BooleanSupplier 代表了boolean值结果的提供方 |
6 | Consumer 代表了接受一个输入参数并且无返回的操作 |
7 | DoubleBinaryOperator 代表了作用于两个double值操作符的操作,并且返回了一个double值的结果。 |
8 | DoubleConsumer 代表一个接受double值参数的操作,并且不返回结果。 |
9 | DoubleFunction 代表接受一个double值参数的方法,并且返回结果 |
10 | DoublePredicate 代表一个拥有double值参数的boolean值方法 |
11 | DoubleSupplier 代表一个double值结构的提供方 |
12 | DoubleToIntFunction 接受一个double类型输入,返回一个int类型结果。 |
13 | DoubleToLongFunction 接受一个double类型输入,返回一个long类型结果 |
14 | DoubleUnaryOperator 接受一个参数同为类型double,返回值类型也为double 。 |
15 | Function 接受一个输入参数,返回一个结果。 |
16 | IntBinaryOperator 接受两个参数同为类型int,返回值类型也为int 。 |
17 | IntConsumer 接受一个int类型的输入参数,无返回值 。 |
18 | IntFunction 接受一个int类型输入参数,返回一个结果 。 |
19 | IntPredicate :接受一个int输入参数,返回一个布尔值的结果。 |
20 | IntSupplier 无参数,返回一个int类型结果。 |
21 | IntToDoubleFunction 接受一个int类型输入,返回一个double类型结果 。 |
22 | IntToLongFunction 接受一个int类型输入,返回一个long类型结果。 |
23 | IntUnaryOperator 接受一个参数同为类型int,返回值类型也为int 。 |
24 | LongBinaryOperator 接受两个参数同为类型long,返回值类型也为long。 |
25 | LongConsumer 接受一个long类型的输入参数,无返回值。 |
26 | LongFunction 接受一个long类型输入参数,返回一个结果。 |
27 | LongPredicate R接受一个long输入参数,返回一个布尔值类型结果。 |
28 | LongSupplier 无参数,返回一个结果long类型的值。 |
29 | LongToDoubleFunction 接受一个long类型输入,返回一个double类型结果。 |
30 | LongToIntFunction 接受一个long类型输入,返回一个int类型结果。 |
31 | LongUnaryOperator 接受一个参数同为类型long,返回值类型也为long。 |
32 | ObjDoubleConsumer 接受一个object类型和一个double类型的输入参数,无返回值。 |
33 | ObjIntConsumer 接受一个object类型和一个int类型的输入参数,无返回值。 |
34 | ObjLongConsumer 接受一个object类型和一个long类型的输入参数,无返回值。 |
35 | Predicate 接受一个输入参数,返回一个布尔值结果。 |
36 | Supplier 无参数,返回一个结果。 |
37 | ToDoubleBiFunction 接受两个输入参数,返回一个double类型结果 |
38 | ToDoubleFunction 接受一个输入参数,返回一个double类型结果 |
39 | ToIntBiFunction 接受两个输入参数,返回一个int类型结果。 |
40 | ToIntFunction 接受一个输入参数,返回一个int类型结果。 |
41 | ToLongBiFunction 接受两个输入参数,返回一个long类型结果。 |
42 | ToLongFunction 接受一个输入参数,返回一个long类型结果。 |
43 | UnaryOperator 接受一个参数为类型T,返回值类型也为T。 |
Predicate
该接口包含多种默认方法来将Predicate组合成其他复杂的逻辑(比如:与,或,非)。
该接口用于测试对象是 true 或 false。
我们可以通过以下实例(Java8Tester.java)来了解函数式接口 Predicate
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]){
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
// Predicate predicate = n -> true
// n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
// n 如果存在则 test 方法返回 true
System.out.println("输出所有数据:");
// 传递参数 n
eval(list, n->true);
// Predicate predicate1 = n -> n%2 == 0
// n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
// 如果 n%2 为 0 test 方法返回 true
System.out.println("输出所有偶数:");
eval(list, n-> n%2 == 0 );
// Predicate predicate2 = n -> n > 3
// n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
// 如果 n 大于 3 test 方法返回 true
System.out.println("输出大于 3 的所有数字:");
eval(list, n-> n > 3 );
}
public static void eval(List list, Predicate predicate) {
for(Integer n: list) {
if(predicate.test(n)) {
System.out.println(n + " ");
}
}
}
}
Consumer是一个函数式编程接口; 顾名思义,Consumer的意思就是消费,即针对某个东西我们来使用它,因此它包含有一个有输入而无输出的accept接口方法;
除accept方法,它还包含有andThen这个方法;
其定义如下:
default Consumer andThen(Consumer after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
}
可见这个方法就是指定在调用当前Consumer后是否还要调用其它的Consumer;
使用示例:
public static void consumerTest() {
Consumer f = System.out::println;
Consumer f2 = n -> System.out.println(n + "-F2");
//执行完F后再执行F2的Accept方法
f.andThen(f2).accept("test");
//连续执行F的Accept方法
f.andThen(f).andThen(f).andThen(f).accept("test1");
}
Function也是一个函数式编程接口;它代表的含义是“函数”,而函数经常是有输入输出的,因此它含有一个apply方法,包含一个输入与一个输出;
除apply方法外,它还有compose与andThen及indentity三个方法,其使用见下述示例;
/**
* Function测试
*/
public static void functionTest() {
Function f = s -> s++;
Function g = s -> s * 2;
/**
* 下面表示在执行F时,先执行G,并且执行F时使用G的输出当作输入。
* 相当于以下代码:
* Integer a = g.apply(1);
* System.out.println(f.apply(a));
*/
System.out.println(f.compose(g).apply(1));
/**
* 表示执行F的Apply后使用其返回的值当作输入再执行G的Apply;
* 相当于以下代码
* Integer a = f.apply(1);
* System.out.println(g.apply(a));
*/
System.out.println(f.andThen(g).apply(1));
/**
* identity方法会返回一个不进行任何处理的Function,即输出与输入值相等;
*/
System.out.println(Function.identity().apply("a"));
}
Predicate为函数式接口,predicate的中文意思是“断定”,即判断的意思,判断某个东西是否满足某种条件; 因此它包含test方法,根据输入值来做逻辑判断,其结果为True或者False。
它的使用方法示例如下:
/**
* Predicate测试
*/
private static void predicateTest() {
Predicate p = o -> o.equals("test");
Predicate g = o -> o.startsWith("t");
/**
* negate: 用于对原来的Predicate做取反处理;
* 如当调用p.test("test")为True时,调用p.negate().test("test")就会是False;
*/
Assert.assertFalse(p.negate().test("test"));
/**
* and: 针对同一输入值,多个Predicate均返回True时返回True,否则返回False;
*/
Assert.assertTrue(p.and(g).test("test"));
/**
* or: 针对同一输入值,多个Predicate只要有一个返回True则返回True,否则返回False
*/
Assert.assertTrue(p.or(g).test("ta"));
}
通过Stream以及Optional两个类,可以进一步利用函数式接口来简化代码。
Stream可以对多个元素进行一系列的操作,也可以支持对某些操作进行并发处理。
Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream,可以让你以一种声明的方式处理数据。
Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。
Stream API可以极大提高Java程序员的生产力,让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。
这种风格将要处理的元素集合看作一种流, 流在管道中传输, 并且可以在管道的节点上进行处理, 比如筛选, 排序,聚合等。
元素流在管道中经过中间操作(intermediate operation)的处理,最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果。
Stream API提供了很多开发者可以用来从集合中查询数据的操作。Stream操作分为两类——中间操作和结束操作。
中间操作是从已有的Stream产生另一个Stream的函数,有filter
、map
、sorted
等。
结束操作是从Stream来产生一个不是Stream的结果的函数,有collect(toList())
、forEach
、count
等。
Stream对象的创建途径有以下几种
a. 创建空的Stream对象
Stream stream = Stream.empty();
b. 通过集合类中的stream或者parallelStream方法创建;
List list = Arrays.asList("a", "b", "c", "d");
Stream listStream = list.stream(); //获取串行的Stream对象
Stream parallelListStream = list.parallelStream(); //获取并行的Stream对象
c. 通过Stream中的of方法创建:
Stream s = Stream.of("test");
Stream s1 = Stream.of("a", "b", "c", "d");
d. 通过Stream中的iterate方法创建:
iterate方法有两个不同参数的方法:
public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f);
public static Stream iterate(T seed, Predicate hasNext, UnaryOperator next)
其中第一个方法将会返回一个无限有序值的Stream对象:它的第一个元素是seed,第二个元素是f.apply(seed); 第N个元素是f.apply(n-1个元素的值);生成无限值的方法实际上与Stream的中间方法类似,在遇到中止方法前一般是不真正的执行的。因此无限值的这个方法一般与limit等方法一起使用,来获取前多少个元素。
当然获取前多少个元素也可以使用第二个方法。
第二个方法与第一个方法生成元素的方式类似,不同的是它返回的是一个有限值的Stream;中止条件是由hasNext来断定的。
第二种方法的使用示例如下:
/**
* 本示例表示从1开始组装一个序列,第一个是1,第二个是1+1即2,第三个是2+1即3..,直接10时中止;
* 也可简化成以下形式:
* Stream.iterate(1,
* n -> n <= 10,
* n -> n+1).forEach(System.out::println);
* 写成以下方式是为简化理解
*/
Stream.iterate(1,
new Predicate() {
@Override
public boolean test(Integer integer) {
return integer <= 10;
}
},
new UnaryOperator() {
@Override
public Integer apply(Integer integer) {
return integer+1;
}
}).forEach(System.out::println);
e. 通过Stream中的generate方法创建
与iterate中创建无限元素的Stream类似,不过它的每个元素与前一元素无关,且生成的是一个无序的队列。也就是说每一个元素都可以随机生成。因此一般用来创建常量的Stream以及随机的Stream等。
示例如下:
/**
* 随机生成10个Double元素的Stream并将其打印
*/
Stream.generate(new Supplier() {
@Override
public Double get() {
return Math.random();
}
}).limit(10).forEach(System.out::println);
//上述写法可以简化成以下写法:
Stream.generate(() -> Math.random()).limit(10).forEach(System.out::println);
f. 通过Stream中的concat方法连接两个Stream对象生成新的Stream对象
这个比较好理解不再赘述。
Stream对象提供多个非常有用的方法,这些方法可以分成两类:
中间操作:将原始的Stream转换成另外一个Stream;如filter返回的是过滤后的Stream。
终端操作:产生的是一个结果或者其它的复合操作;如count或者forEach操作。
其清单如下所示,方法的具体说明及使用示例见后文。
所有中间操作
方法 | 说明 |
---|---|
sequential | 返回一个相等的串行的Stream对象,如果原Stream对象已经是串行就可能会返回原对象 |
parallel | 返回一个相等的并行的Stream对象,如果原Stream对象已经是并行的就会返回原对象 |
unordered | 返回一个不关心顺序的Stream对象,如果原对象已经是这类型的对象就会返回原对象 |
onClose | 返回一个相等的Steam对象,同时新的Stream对象在执行Close方法时会调用传入的Runnable对象 |
close | 关闭Stream对象 |
filter | 元素过滤:对Stream对象按指定的Predicate进行过滤,返回的Stream对象中仅包含未被过滤的元素 |
map | 元素一对一转换:使用传入的Function对象对Stream中的所有元素进行处理,返回的Stream对象中的元素为原元素处理后的结果 |
mapToInt | 元素一对一转换:将原Stream中的使用传入的IntFunction加工后返回一个IntStream对象 |
flatMap | 元素一对多转换:对原Stream中的所有元素进行操作,每个元素会有一个或者多个结果,然后将返回的所有元素组合成一个统一的Stream并返回; |
distinct | 去重:返回一个去重后的Stream对象 |
sorted | 排序:返回排序后的Stream对象 |
peek | 使用传入的Consumer对象对所有元素进行消费后,返回一个新的包含所有原来元素的Stream对象 |
limit | 获取有限个元素组成新的Stream对象返回 |
skip | 抛弃前指定个元素后使用剩下的元素组成新的Stream返回 |
takeWhile | 如果Stream是有序的(Ordered),那么返回最长命中序列(符合传入的Predicate的最长命中序列)组成的Stream;如果是无序的,那么返回的是所有符合传入的Predicate的元素序列组成的Stream。 |
dropWhile | 与takeWhile相反,如果是有序的,返回除最长命中序列外的所有元素组成的Stream;如果是无序的,返回所有未命中的元素组成的Stream。 |
所有终端操作
方法 | 说明 |
---|---|
iterator | 返回Stream中所有对象的迭代器; |
spliterator | 返回对所有对象进行的spliterator对象 |
forEach | 对所有元素进行迭代处理,无返回值 |
forEachOrdered | 按Stream的Encounter所决定的序列进行迭代处理,无返回值 |
toArray | 返回所有元素的数组 |
reduce | 使用一个初始化的值,与Stream中的元素一一做传入的二合运算后返回最终的值。每与一个元素做运算后的结果,再与下一个元素做运算。它不保证会按序列执行整个过程。 |
collect | 根据传入参数做相关汇聚计算 |
min | 返回所有元素中最小值的Optional对象;如果Stream中无任何元素,那么返回的Optional对象为Empty |
max | 与Min相反 |
count | 所有元素个数 |
anyMatch | 只要其中有一个元素满足传入的Predicate时返回True,否则返回False |
allMatch | 所有元素均满足传入的Predicate时返回True,否则False |
noneMatch | 所有元素均不满足传入的Predicate时返回True,否则False |
findFirst | 返回第一个元素的Optioanl对象;如果无元素返回的是空的Optional; 如果Stream是无序的,那么任何元素都可能被返回。 |
findAny | 返回任意一个元素的Optional对象,如果无元素返回的是空的Optioanl。 |
isParallel | 判断是否当前Stream对象是并行的 |
下面就几个比较常用的方法举例说明其用法:
3.1.2.1 filter
用于对Stream中的元素进行过滤,返回一个过滤后的Stream
其方法定义如下:
Stream filter(Predicate predicate);
使用示例:
Stream s = Stream.of("test", "t1", "t2", "teeeee", "aaaa");
//查找所有包含t的元素并进行打印
s.filter(n -> n.contains("t")).forEach(System.out::println);
3.1.2.2 map
元素一对一转换。
它接收一个Funcation参数,用其对Stream中的所有元素进行处理,返回的Stream对象中的元素为Function对原元素处理后的结果
其方法定义如下:
Stream map(Function mapper);
示例,假设我们要将一个String类型的Stream对象中的每个元素添加相同的后缀.txt,如a变成a.txt,其写法如下:
Stream s = Stream.of("test", "t1", "t2", "teeeee", "aaaa");
s.map(n -> n.concat(".txt")).forEach(System.out::println);
3.1.2.3 flatMap
元素一对多转换:对原Stream中的所有元素使用传入的Function进行处理,每个元素经过处理后生成一个多个元素的Stream对象,然后将返回的所有Stream对象中的所有元素组合成一个统一的Stream并返回;
方法定义如下:
Stream flatMap(Function> mapper);
示例,假设要对一个String类型的Stream进行处理,将每一个元素的拆分成单个字母,并打印:
Stream s = Stream.of("test", "t1", "t2", "teeeee", "aaaa");
s.flatMap(n -> Stream.of(n.split(""))).forEach(System.out::println);
3.1.2.4 takeWhile
方法定义如下:
default Stream takeWhile(Predicate predicate)
如果Stream是有序的(Ordered),那么返回最长命中序列(符合传入的Predicate的最长命中序列)组成的Stream;如果是无序的,那么返回的是所有符合传入的Predicate的元素序列组成的Stream。
与Filter有点类似,不同的地方就在当Stream是有序时,返回的只是最长命中序列。
如以下示例,通过takeWhile查找”test”, “t1”, “t2”, “teeeee”, “aaaa”, “taaa”这几个元素中包含t的最长命中序列:
Stream s = Stream.of("test", "t1", "t2", "teeeee", "aaaa", "taaa");
//以下结果将打印: "test", "t1", "t2", "teeeee",最后的那个taaa不会进行打印
s.takeWhile(n -> n.contains("t")).forEach(System.out::println);
3.1.2.5 dropWhile
与takeWhile相反,如果是有序的,返回除最长命中序列外的所有元素组成的Stream;如果是无序的,返回所有未命中的元素组成的Stream;其定义如下:
default Stream dropWhile(Predicate predicate)
如以下示例,通过dropWhile删除”test”, “t1”, “t2”, “teeeee”, “aaaa”, “taaa”这几个元素中包含t的最长命中序列:
Stream s = Stream.of("test", "t1", "t2", "teeeee", "aaaa", "taaa");
//以下结果将打印:"aaaa", "taaa"
s.dropWhile(n -> n.contains("t")).forEach(System.out::println);
3.1.2.6 reduce与collect
关于reduce与collect由于功能较为复杂,在后续将进行单独分析与学习,此处暂不涉及。
用于简化Java中对空值的判断处理,以防止出现各种空指针异常。
Optional实际上是对一个变量进行封装,它包含有一个属性value,实际上就是这个变量的值。
它的构造函数都是private类型的,因此要初始化一个Optional的对象无法通过其构造函数进行创建。它提供了一系列的静态方法用于构建Optional对象:
Optional 类是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true,调用get()方法会返回该对象。
Optional 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 类的引入很好的解决空指针异常。
3.2.1.1 empty
用于创建一个空的Optional对象;其value属性为Null。
如:
Optional o = Optional.empty();
3.2.1.2 of
根据传入的值构建一个Optional对象;
传入的值必须是非空值,否则如果传入的值为空值,则会抛出空指针异常。
使用:
o = Optional.of("test");
3.2.1.3 ofNullable
根据传入值构建一个Optional对象
传入的值可以是空值,如果传入的值是空值,则与empty返回的结果是一样的。
Optional包含以下方法:
方法名 | 说明 |
---|---|
get | 获取Value的值,如果Value值是空值,则会抛出NoSuchElementException异常;因此返回的Value值无需再做空值判断,只要没有抛出异常,都会是非空值。 |
isPresent | Value是否为空值的判断; |
ifPresent | 当Value不为空时,执行传入的Consumer; |
ifPresentOrElse | Value不为空时,执行传入的Consumer;否则执行传入的Runnable对象; |
filter | 当Value为空或者传入的Predicate对象调用test(value)返回False时,返回Empty对象;否则返回当前的Optional对象 |
map | 一对一转换:当Value为空时返回Empty对象,否则返回传入的Function执行apply(value)后的结果组装的Optional对象; |
flatMap | 一对多转换:当Value为空时返回Empty对象,否则传入的Function执行apply(value)后返回的结果(其返回结果直接是Optional对象) |
or | 如果Value不为空,则返回当前的Optional对象;否则,返回传入的Supplier生成的Optional对象; |
stream | 如果Value为空,返回Stream对象的Empty值;否则返回Stream.of(value)的Stream对象; |
orElse | Value不为空则返回Value,否则返回传入的值; |
orElseGet | Value不为空则返回Value,否则返回传入的Supplier生成的值; |
orElseThrow | Value不为空则返回Value,否则抛出Supplier中生成的异常对象; |
常用的使用场景如下:
3.2.3.1 判断结果不为空后使用
如某个函数可能会返回空值,以往的做法:
String s = test();
if (null != s) {
System.out.println(s);
}
现在的写法就可以是:
Optional s = Optional.ofNullable(test());
s.ifPresent(System.out::println);
乍一看代码复杂度上差不多甚至是略有提升;那为什么要这么做呢?
一般情况下,我们在使用某一个函数返回值时,要做的第一步就是去分析这个函数是否会返回空值;如果没有进行分析或者分析的结果出现偏差,导致函数会抛出空值而没有做检测,那么就会相应的抛出空指针异常!
而有了Optional后,在我们不确定时就可以不用去做这个检测了,所有的检测Optional对象都帮忙我们完成,我们要做的就是按上述方式去处理。
3.2.3.2 变量为空时提供默认值
如要判断某个变量为空时使用提供的值,然后再针对这个变量做某种运算;
以往做法:
if (null == s) {
s = "test";
}
System.out.println(s);
现在的做法:
Optional o = Optional.ofNullable(s);
System.out.println(o.orElse("test"));
3.2.3.3 变量为空时抛出异常,否则使用
以往写法:
if (null == s) {
throw new Exception("test");
}
System.out.println(s);
现在写法:
Optional o = Optional.ofNullable(s);
System.out.println(o.orElseThrow(()->new Exception("test")));
3.2.4实例
import java.util.Optional;
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]){
Java8Tester java8Tester = new Java8Tester();
Integer value1 = null;
Integer value2 = new Integer(10);
// Optional.ofNullable - 允许传递为 null 参数
Optional a = Optional.ofNullable(value1);
// Optional.of - 如果传递的参数是 null,抛出异常 NullPointerException
Optional b = Optional.of(value2);
System.out.println(java8Tester.sum(a,b));
}
public Integer sum(Optional a, Optional b){
// Optional.isPresent - 判断值是否存在
System.out.println("第一个参数值存在: " + a.isPresent());
System.out.println("第二个参数值存在: " + b.isPresent());
// Optional.orElse - 如果值存在,返回它,否则返回默认值
Integer value1 = a.orElse(new Integer(0));
//Optional.get - 获取值,值需要存在
Integer value2 = b.get();
return value1 + value2;
}
方法引用通过方法的名字来指向一个方法。
方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁,减少冗余代码。
方法引用使用一对冒号 :: 。
下面,我们在 Car 类中定义了 4 个方法作为例子来区分 Java 中 4 种不同方法的引用。
package com.runoob.main;
@FunctionalInterface
public interface Supplier {
T get();
}
class Car {
//Supplier是jdk1.8的接口,这里和lamda一起使用了
public static Car create(final Supplier supplier) {
return supplier.get();
}
public static void collide(final Car car) {
System.out.println("Collided " + car.toString());
}
public void follow(final Car another) {
System.out.println("Following the " + another.toString());
}
public void repair() {
System.out.println("Repaired " + this.toString());
}
}
构造器引用:它的语法是Class::new,或者更一般的Class< T >::new实例如下:
final Car car = Car.create( Car::new ); final List< Car > cars = Arrays.asList( car );
静态方法引用:它的语法是Class::static_method,实例如下:
cars.forEach( Car::collide );
特定类的任意对象的方法引用:它的语法是Class::method实例如下:
cars.forEach( Car::repair );
特定对象的方法引用:它的语法是instance::method实例如下:
final Car police = Car.create( Car::new ); cars.forEach( police::follow );
/*构造器引用:它的语法是Class::new,或者更一般的Class< T >::new实例如下:*/
final Car car = Car.create(Car::new);
final List cars = Arrays.asList(car);
/* 静态方法引用:它的语法是Class::static_method,实例如下:*/
cars.forEach(Car::collide);
/* 特定类的任意对象的方法引用:它的语法是Class::method实例如下:*/
cars.forEach(Car::repair);
/* 特定对象的方法引用:它的语法是instance::method实例如下:*/
final Car police = Car.create(Car::new);
cars.forEach(police::follow);
//下面来进行方法引用实例测试
List names = new ArrayList();
names.add("Google");
names.add("Runoob");
names.add("Taobao");
names.add("Baidu");
names.add("Sina");
//实例中我们将 System.out::println 方法作为静态方法来引用。
names.forEach(System.out::println);
User user = new User();
user.setId(1);
user.setName("李四");
User user1 = new User();
user1.setId(2);
user1.setName("张三");
User user2 = new User();
user2.setId(3);
user2.setName("王二");
List list = new ArrayList<>();
list.add(user);
list.add(user1);
list.add(user2);
list.forEach(User::test);
package syz.study.java.MethodReference;
@FunctionalInterface
public interface Supplier {
T get();
}
class Car {
private User user;
//Supplier是jdk1.8的接口,这里和lamda一起使用了
public static Car create(final Supplier supplier) {
return supplier.get();
}
public static void collide(final Car car) {
System.out.println("Collided " + car.toString());
}
public void follow(final Car another) {
System.out.println("Following the " + another.toString());
}
public void repair() {
System.out.println("Repaired " + this.toString());
}
public void get(User user){
this.user = user;
}
public User getUser() {
return user;
}
public void setUser(User user) {
this.user = user;
}
}
简单说,默认方法就是接口可以有实现方法,而且不需要实现类去实现其方法。
我们只需在方法名前面加个default关键字即可实现默认方法。
为什么要有这个特性?
首先,之前的接口是个双刃剑,好处是面向抽象而不是面向具体编程,缺陷是,当需要修改接口时候,需要修改全部实现该接口的类,目前的java 8之前的集合框架没有foreach方法,通常能想到的解决办法是在JDK里给相关的接口添加新的方法及实现。然而,对于已经发布的版本,是没法在给接口添加新方法的同时不影响已有的实现。所以引进的默认方法。他们的目的是为了解决接口的修改与现有的实现不兼容的问题。
默认方法语法格式如下:
public interface Vehicle {
default void print(){
System.out.println("我是一辆车!");
}
}
一个接口有默认方法,考虑这样的情况,一个类实现了多个接口,且这些接口有相同的默认方法,以下实例说明了这种情况的解决方法:
public interface Vehicle {
default void print(){
System.out.println("我是一辆车!");
}
}
public interface FourWheeler {
default void print(){
System.out.println("我是一辆四轮车!");
}
}
第一个解决方案是创建自己的默认方法,来覆盖重写接口的默认方法:
public class Car implements Vehicle, FourWheeler {
default void print(){
System.out.println("我是一辆四轮汽车!");
}
}
第二种解决方案可以使用 super 来调用指定接口的默认方法:
public class Car implements Vehicle, FourWheeler {
public void print(){
Vehicle.super.print();
}
}
Java 8 的另一个特性是接口可以声明(并且可以提供实现)静态方法。例如:
public interface Vehicle {
default void print(){
System.out.println("我是一辆车!");
}
// 静态方法
static void blowHorn(){
System.out.println("按喇叭!!!");
}
}
我们可以通过以下代码来了解关于默认方法的使用,可以将代码放入 Java8Tester.java 文件中:
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]){
Vehicle vehicle = new Car();
vehicle.print();
}
}
interface Vehicle {
default void print(){
System.out.println("我是一辆车!");
}
static void blowHorn(){
System.out.println("按喇叭!!!");
}
}
interface FourWheeler {
default void print(){
System.out.println("我是一辆四轮车!");
}
}
class Car implements Vehicle, FourWheeler {
public void print(){
Vehicle.super.print();
FourWheeler.super.print();
Vehicle.blowHorn();
System.out.println("我是一辆汽车!");
}
}
这里是学习测试代码:https://download.csdn.net/download/gududedabai/10594458 后面会继续完善,代码主要是学习测试等作用。
Stream学习资料:Java8新特性之Stream API
其它场景待补充。