详解JAVA8Stream 方法引用(基础){全}

 

1: Stream流

1.1 引言

1.2 流式思想概述

1.3 获取流

1.4 常用方法

1.5 练习：集合元素处理

2:方法引用

2.1 冗余的Lambda场景

2.2 方法引用符

2.3 通过对象名引用成员方法

2.4 通过类名称引用静态方法

2.5 通过super引用成员方法

2.6 通过this引用成员方法

2.7 类的构造器引用

2.8 数组的构造器引用

主要内容:

1: Stream流

  1.1: Filter

  1.2: Map

  1.3: limit

  1.4: skip

2: 方法引用

  2.1 : 系统类方法引用

  2.2 : 构造器方法引用

  2.3 : 静态方法引用

  2.4 : 数组的方法引用

  2.5 : 对象的方法引用

  2.6 : 通过this super 引用成员方法

   

 

1: 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Java 8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。(操作按照流程化进行 关注与具体逻辑)

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，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如：

public static void main(String[] args) {
        List 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");
        for (String name : list) {
            System.out.println(name);
        }
    }

 

循环遍历的弊端

Java 8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，我们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”

举例:

试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤：

1. 将集合A根据条件一过滤为子集B；

2. 然后再根据条件二过滤为子集C。

那怎么办？在Java 8之前之后的的做法可能为：

public static void main(String[] args) {
        List 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");
        List zhangList = new ArrayList<>();
        for (String name : list) {
            if (name.startsWith("张")) {
                zhangList.add(name);
            }
        }
        List shortList = new ArrayList<>();
        for (String name : zhangList) {
            if (name.length() == 3) {
                shortList.add(name);
            }
        }
        for (String name : shortList) {
            System.out.println(name);
        } // java8之后的风格一句代码搞定 并且多核性能也有优势
        list.stream().filter(s->s.startsWith("张"))
                     .filter(s->s.length()==3).forEach(System.out::println);
        
    }

1.2 流式思想概述

lStream的方法这里的 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（flfluent

        style）。 这样做可以对操作进行优化， 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。一个流管道 包含一个流来源、0 或多个中间操作，

     以及一个终止操作。流来源可以是集合、数组、生成器函数或其他任何适当地提供了其元素的访问权的数据源。中间操作将流转换为其他流

     — 通过过滤元素 (filter())，转换元素 (map())，排序元素 (sorted())，将流截断为一定大小 (limit())，等等。终止操作包括聚合（reduce()、collect()），搜索 (findFirst()) 和迭代 (forEach())

•  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

       像链条一样排列，变成一个管道。

1.3 获取流

java.util.stream.Stream 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。

public static void main(String[] args) {
        // 集合相关
        List list = new ArrayList<>();
        Stream stream1 = list.stream();
        Set set = new HashSet<>();

        Stream stream2 = set.stream();
        
        Vector vector = new Vector<>();
        
        Stream stream3 = vector.stream();
        // 静态方法相关
        //备注： of 方法的参数其实是一个可变参数，所以支持数组。
        Stream stream4 = Stream.of(1,2,3,3);
        Stream stream5 = Stream.generate(()->"sss");
        
        String [] x=new String[] {"a","b","c"};
        Stream stream6 = Stream.of(x);
    }

根据Map获取流

java.util.Map 接口不是 Collection 的子接口，且其K-V数据结构不符合流元素的单一特征，所以获取对应的流

需要分key、value或entry等情况：

 

   // map接口
         Map map = new HashMap<>();
         
        Stream keyStream = map.keySet().stream();
        Stream valueStream = map.values().stream();
        Stream> entryStream = map.entrySet().stream();

 

1.4 常用方法

延迟方法：返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方

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。本小节中，终结方法包括 count 和 forEach 方法。

 

逐一处理：forEach

\

public static void main(String[] args) {
    Stream stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    stream.forEach(name‐> System.out.println(name));
}

 

过滤：fifilter

public static void main(String[] args) {
    Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    Stream result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张"));
}

 

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。

    public static void main(String[] args) {
        Stream original = Stream.of("10", "12", "18");
        Stream result = original.map(str‐>Integer.parseInt(str));
}

 

统计个数：count

public static void main(String[] args) {
        Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
        Stream result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张"));
        System.out.println(result.count()); // 2
}

 

取用前几个：limit

 

public static void main(String[] args) {
    Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    Stream result = original.limit(2);
    System.out.println(result.count()); // 2
}

 

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：

public static void main(String[] args) {
    Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    Stream result = original.skip(2);
    System.out.println(result.count()); // 1

 

 

流组合：concat

public static void main(String[] args) {
    Stream streamA = Stream.of("A");
    Stream streamB = Stream.of("B");
    Stream result = Stream.concat(streamA, streamB);
}

 

1.5 练习：集合元素处理

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（或增强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3个字的成员姓名；存储到一个新集合中。
• 2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新集合中。
• 3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名；存储到一个新集合中。
• 4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新集合中。
• 5. 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新集合中。
• 6. 根据姓名创建 Person 对象；存储到一个新集合中。
• 7. 打印整个队伍的Person对象信息。

public static void main(String[] args) {
        // 第一支队伍
        ArrayList 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");
        // 第二支队伍
        ArrayList 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");

        Stream s1 = one.stream().filter((t) -> 3 == t.length()).limit(3);
        Stream s2 = two.stream().filter((t) -> t.startsWith("张")).skip(2);
        Stream.concat(s1, s2).map(Person::new).forEach(System.out::println);
    }

 

2:方法引用

在使用Lambda表达式的时候，我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案：拿什么参数做什么操作。那么考虑

一种情况：如果我们在Lambda中所指定的操作方案，已经有地方存在相同方案

2.1 冗余的Lambda场景

 

@FunctionalInterface
interface Printable {
    void print(String s);
}
public class Repent_Lambda {
    private static void printString(Printable data) {
        data.print("Hello, World!");
    }
    public static void main(String[] args) {
        printString((str)->System.out.println(str));
        printString(System.out::println);// 使用方法引用直接调用
    }
}

 

其中 printString 方法只管调用 Printable 接口的 print 方法，而并不管 print 方法的具体实现逻辑会将字符串

打印到什么地方去。而 main 方法通过Lambda表达式指定了函数式接口 Printable 的具体操作方案为：拿到

String（类型可推导，所以可省略）数据后，在控制台中输出它

2.2 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

例如上例中， 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, 根据已有参数进行推导 损略了传递参数 以及多余的代码()->。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 一定是方法引用中 的那个方法可以接收的类型,否则会抛出异常

推导与省略

如果使用Lambda，那么根据“可推导就是可省略”的原则，无需指定参数类型，也无需指定的重载形式——它们都

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。

@FunctionalInterface
interface Printable {
    //void print(String s);
    void print(int s);
}
public class Repent_Lambda {
    private static void printString(Printable data) {
        data.print(2);
    }
    public static void main(String[] args) {
        printString((int str)->System.out.println(str)); // 参数类型 可以推断
        printString(System.out::println); // 方法引用 连 方法重载也推导了
    }
}

总结:

•  Lambda 可以推导参数类型 直接处理业务逻辑代码
•  :: 方法引用 可以推导函数重载,

2.3 通过对象名引用成员方法

如果一个类中已经存在了一个成员方法：可以吧这个方法实现通过引用直接传递过去

解释:

public class Obj_Lambda {
    private static void printString(Printable lambda) {
        lambda.print("Hello");
    }
    public static void main(String[] args) {
        MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
        printString((str)->System.out.println(str));
        printString(obj::printUpperCase);// 具体代码
      /**
      printString 需要一个Printable函数接口,这里传统方法就是将自己实现的Lambda传递过去,
      如果引用 MethodRefObject 类的对象实例，则可以通过对象名引用成员方法 将实现传递过去，
    */
    }
}
class MethodRefObject {
    public void printUpperCase(String str) {
        System.out.println(str.toUpperCase());
    }
}

 

 

2.4 通过类名称引用静态方法

调用: java.lang.Math 类中已经存在了静态方法 abs

public class Static_Lambda {
    private static void method(int num, Calcable lambda) {
        System.out.println(lambda.calc(num));
    }
    public static void main(String[] args) {
        method(-10, num->Math.abs(num));
        method(-10, Math::abs); // 静态调用方式
    }
}
@FunctionalInterface
interface Calcable {
    int calc(int num);
}

 

2.5 通过super引用成员方法

@FunctionalInterface
interface Greetable {
    void useToolsEat();
}
class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("Animal eat----");
    }
}
class FemalAnimal extends Animal {
    protected int age;

    public FemalAnimal(int age) {
        this.age = age;
    }
    void eat() {
        System.out.println(" FemalAnimal eat----");
    }
}
class Cat extends FemalAnimal {
    private String name;

    public Cat(int age, String name) {
        super(age);
        this.name = name;
    }
    @Override
    void eat() {
        System.out.println(super.age + " " + this.name + " " + "吃饭");
    }
    public static void method(Greetable g) {
        g.useToolsEat();
    }
    void show(){
        method(super::eat); // 调用直接父类的方法
        method(()->new FemalAnimal(0).eat()); //
    }
}

2.6 通过this引用成员方法

public class This_Lambda {
    @FunctionalInterface
    interface Richable{
        void buy();
    }
    private void buyHouse() { 
        System.out.println("买套房子"); 
    }
    private static void marry(Richable lambda) {
        lambda.buy();
    }
    public void beHappy() {
        marry(()->buyHouse());
        marry(this::buyHouse); // 直接引用本类存在的方法
    }
}

2.7 类的构造器引用

public class Construtor_Lambda {
    @FunctionalInterface
    interface PersonBuilder{
        P buildPerson(String name);
    }
    public static void printName(String name, PersonBuilder builder) {
        System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
    }
    public static void main(String[] args) {
            printName("Tom", (name)->new P(name)); // 传递的参数name 将会被自动推导
            printName("Tom", P::new);
    }
}

 

2.8 数组的构造器引用

数组 List Set  Map 等其他类似的数据结构都可以进行推导

public class Array_Lambda {
    @FunctionalInterface
    interface GenerateIntArr{
        int[] BuilderArr(int length);
    }
    @FunctionalInterface
    interface GenerateIntList{
        ArrayList BuilderArr(int length);
    }
    private static void method(int length,GenerateIntArr gArr) {
        System.out.println(Arrays.toString(gArr.BuilderArr(length)));
    }
    private static void method1(int length,GenerateIntList gArr) {
        System.out.println(gArr.BuilderArr(length));
    }
    public static void main(String[] args) {
        method(10, (num)->new int[num]);
        method(10,int[]::new);
        method1(10, ArrayList::new);
    }
}