JavaSE---16 Java8新特性
10 Java8 新特性
10.1 Lambda表达式
10.1.1 使用举例
//原始方法
Runnable r1 = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("长安欢迎您");
}
};
r1.run();
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++|");
//lambda表达式
Runnable r2 = () -> System.out.println("长安欢迎您");
r2.run();
Comparator<Integer> c1 = new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return Integer.compare(o1,o2);
}
};
int compare1 = c1.compare(8,16);
System.out.println(compare1);
System.out.println("+++++++++++++++++++++++");
//Lambda表达式的写法
Comparator<Integer> c2 = (o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2);
int compare2 = c2.compare(28,35);
System.out.println(compare2);
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++");
//方法引用
Comparator<Integer> c3 = Integer :: compare;
int compare3 = c3.compare(28,35);
System.out.println(compare3);
10.1.2 Lambda表达式语法的使用
- 举例： (o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2);
- 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）
- Lambda表达式的实质：作为函数式接口的实例（接口中只声明了一个抽象方法）
- 何时使用Lambda表达式？需要对一个函数式接口实例化的时候需要使用
- 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
- ->右边：lambda体应该使用一对{}包裹；如果lambda体只有一条执行语句（可能是return语句），省略这一对{}和return关键字
- Lambda表达式的使用：（分为6种情况介绍）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-QeRUyL91-1653371879185)(C:\Users\lenovo\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220125123853336.png)]
//语法格式一：无参，无返回值
@Test
public void test(){
Runnable r1 = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("你好");
}
};
r1.run();
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++|");
Runnable r2 = () -> System.out.println("我好");
r2.run();
}
//语法格式二：Lambda 需要一个参数，但是没有返回值。
@Test
public void test2(){
Consumer<String> con = new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
};
con.accept("相遇在人海");
System.out.println("+++++++++++++++++++");
Consumer<String> c1 = (String s) -> {
System.out.println(s);
};
c1.accept("聚散在重逢之外。");
}
//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”
@Test
public void test3(){
Consumer<String> c1 = (String s) -> {
System.out.println(s);
};
c1.accept("醒来的窗台");
System.out.println("---------------------");
Consumer<String> c2 = (s) -> {
System.out.println(s);
};
c2.accept("等着月光洒下来");
}
//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
@Test
public void test5(){
Consumer<String> c1 = (s) -> {
System.out.println(s);
};
c1.accept("不要太伤怀");
System.out.println("---------------------");
Consumer<String> c2 = s -> {
System.out.println(s);
};
c2.accept("相信缘分依然在");
}
//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
@Test
public void test6(){
Comparator<Integer> c1 = new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
System.out.println(o1);
System.out.println(o2);
return o1.compareTo(o2);
}
};
System.out.println(c1.compare(15,23));
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(16,8));
}
//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
@Test
public void test7(){
Comparator<Integer> c1 = (o1,o2) -> {
return o1.compareTo(o2);
};
System.out.println(c1.compare(16,8));
System.out.println("\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\");
Comparator<Integer> c2 = (o1,o2) -> o1.compareTo(o2);
System.out.println(c2.compare(17,24));
}
10.2 函数式(Functional)接口
- 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。
- 何时使用函数式接口：如果我们在开发中需要定义一个函数式接口，首先看看已有的jdk提供的函数式接口是否提供了能满足需要的函数式接口，如果有，则可以直接调用，不需要自己再定义（尽管名字不是自己想要的，但实际上功能一样）
10.2.1 内置的函数式接口介绍及使用举例
/* java内置的4大核心函数式接口
* 消费型接口 Consumer void accept(T t)
* 供给型接口 Supplier T get()
* 函数型接口 Function R apply(T t)
* 断定型接口 Predicate boolean test(T t)
*/
public class LambdaTest2 {
public void happyTime(double money, Consumer<Double> con) {
con.accept(money);
}
@Test
public void test(){
happyTime(500, new Consumer<Double>() {
@Override
public void accept(Double aDouble) {
System.out.println("吃顿饭花了" + aDouble);
}
});
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++");
//Lambda表达式写法
happyTime(20,money -> System.out.println("吃顿饭花了" + money));
}
//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
public List<String> filterString(List<String> list, Predicate<String> pre){
ArrayList<String> filterList = new ArrayList<>();
for(String s : list){
if(pre.test(s)){
filterList.add(s);
}
}
return filterList;
}
@Test
public void test2(){
List<String> list = Arrays.asList("北京","南京","东京","天津","吴京","普京");
List<String> filterStrs = filterString(list, new Predicate<String>() {
@Override
public boolean test(String s) {
return s.contains("京");
}
});
System.out.println(filterStrs);
List<String> filterStrs1 = filterString(list,s -> s.contains("京"));
System.out.println(filterStrs1);
}
}
10.3 方法引用与构造器引用
10.3.1 方法引用
- 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！
- 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。
- 使用格式： 类(或对象) :: 方法名
- 如下三种主要使用情况：
- 对象::非静态方法名
- 类::静态方法名
- 类::非静态方法名
- 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）
// 情况一：对象 :: 实例方法
//Consumer中的void accept(T t)
//PrintStream中的void println(T t)
@Test
public void test() {
Consumer<String> c1 = str -> System.out.println(str);
c1.accept("北京");
System.out.println("+++++++++++++");
PrintStream ps = System.out;
Consumer<String> c2 = ps::println;
c2.accept("beijing");
}
//Supplier中的T get()
//Employee中的String getName()
@Test
public void test2() {
Employee emp = new Employee(1004,"tom",19,4200);
Supplier<String> sk1 = () -> emp.getName();
System.out.println(sk1.get());
System.out.println("*******************");
Supplier<String> sk2 = emp::getName;
System.out.println(sk2.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)
@Test
public void test3() {
Comparator<Integer> com1 = (t1, t2) -> Integer.compare(t1,t2);
System.out.println(com1.compare(21,20));
System.out.println("+++++++++++++++");
Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
System.out.println(com2.compare(15,7));
}
//Function中的R apply(T t)
//Math中的Long round(Double d)
@Test
public void test4() {
Function<Double,Long> func = new Function<Double, Long>() {
@Override
public Long apply(Double d) {
return Math.round(d);
}
};
System.out.println("++++++++++++++++++");
Function<Double,Long> func1 = d -> Math.round(d);
System.out.println(func1.apply(14.1));
System.out.println("++++++++++++++++++");
Function<Double,Long> func2 = Math::round;
System.out.println(func2.apply(17.4));
}
// 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) 虽然形参列表不一致，但第一个参数t1是方法的调用者，则也能这么用。
@Test
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)
@Test
public void test6() {
BiPredicate<String,String> pre1 = (s1, s2) -> s1.equals(s2);
System.out.println(pre1.test("ABC","ABC"));
System.out.println("++++++++++++++++++++");
BiPredicate<String,String> pre2 = String :: equals;
System.out.println(pre2.test("ABC","ABC"));
}
10.3.2 构造器引用与数组引用的使用
-
格式：ClassName::new
-
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
-
数组引用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。数组类型[]::new
//构造器引用
//Supplier中的T get()
//Employee的空参构造器：Employee()
@Test
public void test() {
Supplier<Employee> sup = new Supplier<Employee>() {
@Override
public Employee get() {
return new Employee();
}
};
System.out.println("+++++++++++++++++++");
Supplier<Employee> sk1 = () -> new Employee();
System.out.println(sk1.get());
System.out.println("+++++++++++++++++++");
Supplier<Employee> sk2 = Employee::new;
System.out.println(sk2.get());
}
//Function中的R apply(T t)
@Test
public void test2() {
Function<Integer, Employee> f1 = id -> new Employee(id);
Employee employee = f1.apply(1001);
System.out.println(employee);
System.out.println("+++++++++++++++++++");
Function<Integer, Employee> f2 = Employee::new;
Employee employee1 = f2.apply(1002);
System.out.println(employee1);
}
//数组引用
//Function中的R apply(T t)
@Test
public void test4() {
Function<Integer, String[]> f1 = length -> new String[length];
String[] arr1 = f1.apply(5);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
System.out.println("+++++++++++++++++++");
Function<Integer, String[]> f2 = String[]::new;
String[] arr2 = f2.apply(10);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
}
10.4 强大的Stream API
-
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。
-
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
-
- 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 执行流程
- Stream的实例化
- 一系列的中间操作（过滤、映射、…)
- 终止操作
-
说明：
- 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
- 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
10.4.1 测试Stream的实例化
//创建 Stream方式一：通过集合
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
//default Stream stream() : 返回一个顺序流
Stream<Employee> stream = employees.stream();
//default Stream parallelStream() : 返回一个并行流
Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();
//创建 Stream方式二：通过数组
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
//调用Arrays类的static Stream stream(T[] array): 返回一个流
IntStream stream = Arrays.stream(arr);
Employee e1 = new Employee(1001,"Hom");
Employee e2 = new Employee(1002,"Nut");
Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2};
Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);
//创建 Stream方式三：通过Stream的of()
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
//创建 Stream方式四：创建无限流
//迭代
//public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)
//遍历前10个偶数
Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);
//生成
//public static Stream generate(Supplier s)
Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println)
10.4.2 Stream的中间操作：筛选与切片
- 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
List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
//filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
Stream<Employee> stream = list.stream();
//练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息
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。
list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
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
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,"Tom",42,8500));
list.add(new Employee(1010,"Tom",41,8200));
list.add(new Employee(1010,"Tom",28,6000));
list.add(new Employee(1010,"Tom",39,7800));
list.add(new Employee(1010,"Tom",40,8000));
//System.out.println(list);
list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
10.4.3 Stream的中间操作：映射
- 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
//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。
List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);
//练习1：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();
//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。
Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest2::fromStringToStream);
characterStream.forEach(System.out::println);
10.4.4 Stream的中间操作：排序
-
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
//sorted()——自然排序
List<Integer> list = Arrays.asList(25,45,36,12,85,64,72,-95,4);
list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
//抛异常，原因:Employee没有实现Comparable接口
//List 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());
if(ageValue != 0){
return ageValue;
}else{
return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary());
}
}).forEach(System.out::println);
10.4.5 Stream的终止操作：匹配与查找
- 流进行了终止操作后，不能再次使用。
- 方法：
- 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)
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() > 23);
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。
//练习：是否存在员工姓“马”
boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("马"));
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);
//count——返回流中元素的总个数
long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 4500).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(e -> e.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);
//使用集合的遍历操作
employees.forEach(System.out::println);
10.4.6 Stream的终止操作：归约
- 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
//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);
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 sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum);
Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1,d2) -> d1 + d2);
System.out.println(sumMoney.get());
10.4.7 Stream的终止操作：收集
- 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)。
- 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：
//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1：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();
List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());
employeeList.forEach(System.out::println);
System.out.println("++++++++++++++++++");
Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());
employeeSet.forEach(System.out::println);
10.5 Optional类
Optional类：为了在程序中避免出现空指针异常而创建的。
Optional.of(T t): 创建一个Optional 实例，t必须非空；Optional.empty(): 创建一个空的Optional 实例Optional.ofNullable(T t)：t可以为nullT orElse(T other)：如果有值则将其返回，否则返回指定的other对象。
//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类的getGirlName():
public String getGirlName2(Boy boy){
Optional<Boy> boyOptional = Optional.ofNullable(boy);
//此时的boy1一定非空
//orElse(T t1):如果单前的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.
Boy boy1 = boyOptional.orElse(new Boy(new Girl("Jerry")));
Girl girl = boy1.getGirl();
Optional<Girl> girlOptional = Optional.ofNullable(girl);
//girl1一定非空
Girl girl1 = girlOptional.orElse(new Girl("Mille"));
return girl1.getName();
}
@Test
public void test5(){
Boy boy = null;
// String girlName = getGirlName2(boy);// Jerry
boy = new Boy();
// String girlName = getGirlName2(boy);// Mille
boy = new Boy(new Girl("Tommy"));
String girlName = getGirlName2(boy);// Tommy
System.out.println(girlName);
}