Java 8新特性 : λ表达式、Stream API用法详解

目录

一、Lambda表达式

1. lambda表达式的使用情况

二、函数式(Functional)接口

1. 什么是函数式接口

2. 如何理解函数式接口

3. 函数式接口举例

三、方法引用与构造器引用

1. 方法引用

2. 构造器引用

3. 数组引用

四、强大的StreamAPI

1. 为什么使用StreamAPI

2. 什么是Stream

3. Stream的操作步骤

4. Stream的实例化

4.1 创建Stream : 通过集合

4.2 创建Stream : 通过数组

4.3 创建Stream : 通过Stream的of方法

4.4 创建Stream : 创建无限流

5. Stream的中间操作

5.1 筛选与切片

5.2 映射

5.3 排序

6. Stream的终止操作

6.1 匹配与查找

6.2 归约

6.3 收集

五、Optional类

1. 创建Optional类对象

2. Optional类的常用方法

3. Optional类使用举例


一、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表达式的本质 : 作为函数式接口的实例

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)

1. lambda表达式的使用情况

语法格式一 : 无参、无返回值。

/*
语法格式一 : 无参、无返回值
 */
@Test
public void test01(){
    Runnable r1 = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("我爱北京天安门");
        }
    };
​
    r1.run();
​
    System.out.println("-----------------------------------------");
    //使用lambda表达式
    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。

/*
语法格式二:Lambda 需要一个参数,但是没有返回值。
 */
@Test
public void test03(){
​
    Consumer cons = new Consumer() {
        @Override
        public void accept(String s) {
            System.out.println(s);
        }
    };
    cons.accept("Hello world");
​
    System.out.println("****************************");
​
    Consumer cons2 = (String s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    cons2.accept("Hello world");
}

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”

/*
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 test04(){
    Consumer cons2 = (String s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    cons2.accept("Hello world");
    //类型推断
    Consumer cons3 = (s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    cons3.accept("Hello world");
​
}

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

/*
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 test05(){
    //类型推断
    Consumer cons3 = (s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    cons3.accept("Hello world");
​
    Consumer cons4 = s -> {
        System.out.println(s);
    };
    cons4.accept("Hello world");
}

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

/*
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 test06(){
    Comparator com1 = new Comparator() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            System.out.println(o1);
            System.out.println(o2);
            return o1.compareTo(o2);
        }
    };
    int compare = com1.compare(12, 23);
    System.out.println(compare);
​
    System.out.println("*************************");
​
    Comparator com2 = (o1, o2) -> {
        System.out.println(o1);
        System.out.println(o2);
        return o1.compareTo(o2);
    };
    System.out.println(com2.compare(21, 12));
}

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

/*
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 test07(){
    Comparator com = (o1, o2) -> o1.compareTo(o2);
    int compare = com.compare(12, 21);
    System.out.println(compare);
}

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体应该使用一对大括号{}包裹;如果lambda体只有一条执行语句(可能是return语句),可以省略这一对大括号{}以及return关键字

二、函数式(Functional)接口

1. 什么是函数式接口

如果一个接口中只声明了一个抽象方法,则此接口就是函数型接口。

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

@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    void method1();
}

2. 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Java8中,有所不同。在Java8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。

所以以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

3. 函数式接口举例

Java内置四大核心函数式接口 :

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)

举例 : 消费型接口

@Test
public void test01(){
    happyTime(100, new Consumer() {
        @Override
        public void accept(Double aDouble) {
            System.out.println("今天很开心,消费" + aDouble);
        }
    });
​
    System.out.println("********************************");
​
    happyTime(100, aDouble -> System.out.println("今天很开心,消费" + aDouble));
}
/*
result :
今天很开心,消费100.0
********************************
今天很开心,消费100.0
 */
​
public void happyTime(double money, Consumer con){
    con.accept(money);
}

举例 : 断言式接口

    @Test
    public void test02(){
        List list = Arrays.asList("北京", "南京", "天津", "东京", "西京", "普京");
​
//        List resList = filterString(list, new Predicate() {
//            @Override
//            public boolean test(String s) {
//                return s.contains("京");
//            }
//        });
//        System.out.println(resList);
        //使用lambda表达式
        List resList = filterString(list, s -> s.contains("京"));
        System.out.println(resList);
    }
​
    public List filterString(List list, Predicate pre){
        List resList = new ArrayList<>();
​
        for (String str : list){
            if (pre.test(str)){
                resList.add(str);
            }
        }
​
        return resList;
    }

三、方法引用与构造器引用

1. 方法引用

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

格式:使用操作符 “::” 将类(或对象) 与 方法名分隔开来。

如下三种主要使用情况:

  • 对象::实例方法名

  • 类::静态方法名

  • 类::实例方法名

情况一使用举例 :

// 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 test1() {
   Consumer con = str -> System.out.println(str);
   con.accept("测试");
​
   System.out.println("***********************");
​
   PrintStream ps = System.out;
   Consumer con2 = ps::println;
   con2.accept("测试");
}
​
//Supplier中的T get()
//Employee中的String getName()
@Test
public void test2() {
   Employee emp = new Employee(1001, "Tom", 23, 5600);
​
   Supplier sup = () -> emp.getName();
   System.out.println(sup.get());
​
   System.out.println("************************");
​
   Supplier sup2 = emp::getName;
   System.out.println(sup2.get());
}

情况二使用举例 :

// 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 com1 = (o1, o2) -> Integer.compare(o1, o2);
   System.out.println(com1.compare(12, 21));
​
   System.out.println("********************");
​
   Comparator com2 = Integer::compare;
   System.out.println(com2.compare(21, 12));
}
​
//Function中的R apply(T t)
//Math中的Long round(Double d)
@Test
public void test4() {
   Function fun = num -> Math.round(num);
   Long res = fun.apply(12.2);
   System.out.println(res);
​
   System.out.println("********************");
​
   Function func = Math::round;
   Long result = fun.apply(12.2);
   System.out.println(result);
}

情况三使用举例 :

// 情况三:类 :: 实例方法 
// Comparator中的int comapre(T t1,T t2)
// String中的int t1.compareTo(t2)
@Test
public void test5() {
   Comparator com1 = (s1, s2) -> s1.compareTo(s2);
   System.out.println(com1.compare("abc", "abd"));
​
   System.out.println("************************");
​
   Comparator com2 = String :: compareTo;
   System.out.println(com2.compare("abc", "abd"));
}
​
//BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);
//String中的boolean t1.equals(t2)
@Test
public void test6() {
   BiPredicate pre1 = (s1, s2) -> s1.equals(s2);
   System.out.println(pre1.test("abc", "abc"));
​
   System.out.println("************************");
​
   BiPredicate pre2 = String :: equals;
   System.out.println(pre2.test("abc", "abd"));
​
}
​
// Function中的R apply(T t)
// Employee中的String getName();
@Test
public void test7() {
   Function func1 = (emp) -> emp.getName();
   System.out.println(func1.apply(new Employee(1001, "Tom", 12, 500)));
​
   System.out.println("***********************");
​
   Function func2 = Employee::getName;//Employee的对象调用getName方法
   System.out.println(func2.apply(new Employee(1001, "Tom", 12, 500)));
}

2. 构造器引用

//构造器引用
   //Supplier中的T get()
   @Test
   public void test1(){
       Supplier sup1 = new Supplier() {
           @Override
           public Employee get() {
               return new Employee();
           }
       };
       System.out.println(sup1.get());
​
       System.out.println("*******************");
​
       Supplier sup2 = () -> new Employee();
       System.out.println(sup2.get());
​
       System.out.println("*****************");
​
       Supplier sup3 = Employee :: new;
       System.out.println(sup3.get());
}
​
//Function中的R apply(T t)
   @Test
   public void test2(){
       Function func1 = id -> new Employee(id);
       System.out.println(func1.apply(1001));
​
       System.out.println("*******************");
​
       Function func2 = Employee :: new;
       System.out.println(func2.apply(1002));
}
​
//BiFunction中的R apply(T t,U u)
   @Test
   public void test3(){
       BiFunction func1 = (id, name) -> new Employee(id, name);
       System.out.println(func1.apply(1001, "Tom"));
​
       System.out.println("**************************");
​
       BiFunction func2 = Employee :: new;
       System.out.println(func2.apply(1002, "Jerry"));
}

3. 数组引用

可以把数组看做是一个类,则数组引用的写法与构造器引用一致

//数组引用
   //Function中的R apply(T t)
   @Test
   public void test4(){
       Function func1 = length -> new String[length];
       System.out.println(Arrays.toString(func1.apply(5)));
​
       System.out.println("********************");
​
       Function func2 = String[] :: new;
       System.out.println(Arrays.toString(func2.apply(10)));
   }

四、强大的StreamAPI

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。

1. 为什么使用StreamAPI

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 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。

2. 什么是Stream

Stream是数据渠道,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!

注意 :

  • 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。

3. Stream的操作步骤

Stream的执行流程 :

  • Stream的实例化 : 一个数据源(如:集合、数组),获取一个流

  • 一系列的中间操作(过滤、映射...) : 一个中间操作链,对数据源的数据进行处理

  • 终止操作 : 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

        Java 8新特性 : λ表达式、Stream API用法详解_第1张图片 

4. Stream的实例化

4.1 创建Stream : 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

@Test
public void test01(){
    List employees = EmployeeData.getEmployees();
    //获取一个顺序流
    Stream stream = employees.stream();
    //获取一个并行流
    Stream parallelStream = employees.parallelStream();
}

4.2 创建Stream : 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

重载形式,能够处理对应基本类型的数组:

  • public static IntStream stream(int[] array)

  • public static LongStream stream(long[] array)

  • public static DoubleStream stream(double[] array)

@Test
public void test02(){
    int[] arr = new int[5];
    IntStream stream = Arrays.stream(arr);
​
    Employee e1 = new Employee(1001, "Tom");
    Employee e2 = new Employee(1002, "Jerry");
​
    Employee[] arr1 = new Employee[]{e1, e2};
    Stream stream1 = Arrays.stream(arr1);
}

4.3 创建Stream : 通过Stream的of方法

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

@Test
public void test03(){
    Stream stream = Stream.of(1, 2, 3, 4);
}

4.4 创建Stream : 创建无限流

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

迭代 public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)

生成 public static Stream generate(Supplier s)

    /*
    创建Stream的方式四 : 通过无限流 -> 造数据
     */
    @Test
    public void test04(){
//        迭代
//        public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)
        //遍历 : 从0开始的偶数 限制前十个数据
        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);
​
    }

5. 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,称为“惰性求值”。

5.1 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

    //1. 筛选与切片
    @Test
    public void test01(){
        List list = EmployeeData.getEmployees();
        Stream stream = list.stream();
        //filter(Predicate p) :  接收 Lambda,从流中排除某些元素
        //练习 : 找出工资大于7000的员工
        stream.filter(employee -> employee.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);
        System.out.println();
    ​
        //limit(long maxSize) : 截断流,使其元素不超过给定数量
        //注意 stream 一旦执行了终止操作就关闭了 如果再次使用会报异常
        //java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
        //练习 : 输出前三个员工信息
        list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
        System.out.println();
    ​
        //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
        //练习 : 跳过前三个员工
        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(1009, "侯德阳", 20, 15500));
        list.add(new Employee(1009, "侯德阳", 20, 15500));
        list.add(new Employee(1009, "侯德阳", 20, 15500));
        list.add(new Employee(1009, "侯德阳", 20, 15500));
    ​
        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }
    /*
    result : 
    Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}
    Employee{id=1004, name='雷军', age=26, salary=7657.37}
    Employee{id=1006, name='比尔盖茨', age=42, salary=9500.43}
    ​
    Employee{id=1001, name='马化腾', age=34, salary=6000.38}
    Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}
    Employee{id=1003, name='刘强东', age=33, salary=3000.82}
    ​
    Employee{id=1004, name='雷军', age=26, salary=7657.37}
    Employee{id=1005, name='李彦宏', age=65, salary=5555.32}
    Employee{id=1006, name='比尔盖茨', age=42, salary=9500.43}
    Employee{id=1007, name='任正非', age=26, salary=4333.32}
    Employee{id=1008, name='扎克伯格', age=35, salary=2500.32}
    ​
    Employee{id=1001, name='马化腾', age=34, salary=6000.38}
    Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}
    Employee{id=1003, name='刘强东', age=33, salary=3000.82}
    Employee{id=1004, name='雷军', age=26, salary=7657.37}
    Employee{id=1005, name='李彦宏', age=65, salary=5555.32}
    Employee{id=1006, name='比尔盖茨', age=42, salary=9500.43}
    Employee{id=1007, name='任正非', age=26, salary=4333.32}
    Employee{id=1008, name='扎克伯格', age=35, salary=2500.32}
    Employee{id=1009, name='侯德阳', age=20, salary=15500.0}
    ​
    Process finished with exit code 0
    ​
    */

5.2 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

    //2. 映射
    @Test
    public void test02(){
        //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。
        List list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc");
        list.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);
        System.out.println();
    ​
        //练习 : 获取员工姓名长度大于3的员工的姓名
        List employees = EmployeeData.getEmployees();
        employees.stream().map(Employee::getName).filter(str -> str.length() > 3).forEach(System.out::println);
        System.out.println();
    ​
        //通过map映射将每个字符串都转换为stream 形成streamStream 通过两次forEach遍历出来
        Stream> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest1::fromStringToStream);
        streamStream.forEach(stream -> stream.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
        //如果使用 flatMap 就会自动将内层的stream拆开
        list.stream().flatMap(StreamAPITest1::fromStringToStream).forEach(System.out::println);
    ​
        //对于集合中套集合的方式 要遍历每一个元素 则使用flatMap
    ​
    }
    ​
    /**
     * @Description 将字符串转换为字符数组的Stream
     * @author hjc
     * @param str 输入的字符串
     * @returnType java.util.stream.Stream
     */
    public static Stream fromStringToStream(String str){
        List list = new ArrayList<>();
    ​
        for (char character : str.toCharArray()){
            list.add(character);
        }
    ​
        return list.stream();
    ​
    }
    ​
    /*
    result : 
    AA
    BB
    CC
    ​
    比尔盖茨
    扎克伯格
    ​
    a
    a
    b
    b
    c
    c
    ​
    a
    a
    b
    b
    c
    c
    ​
    Process finished with exit code 0
    ​
    */

5.3 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

    //3. 排序
    @Test
    public void test04(){
        List list = Arrays.asList(1, 6, 4, 3);
        //按照自然排序
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
    ​
        List employees = EmployeeData.getEmployees();
        //按照年龄从小到大 按照工资从小到大
        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);
    }
    /*
    result : 
    Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}
    Employee{id=1007, name='任正非', age=26, salary=4333.32}
    Employee{id=1004, name='雷军', age=26, salary=7657.37}
    Employee{id=1003, name='刘强东', age=33, salary=3000.82}
    Employee{id=1001, name='马化腾', age=34, salary=6000.38}
    Employee{id=1008, name='扎克伯格', age=35, salary=2500.32}
    Employee{id=1006, name='比尔盖茨', age=42, salary=9500.43}
    Employee{id=1005, name='李彦宏', age=65, salary=5555.32}
    ​
    Process finished with exit code 0
     */

6. Stream的终止操作

6.1 匹配与查找

  • 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)

    @Test
    public void test01(){
        List employees = EmployeeData.getEmployees();
        //allMatch(Predicate p) : 检查是否匹配所有元素
        //练习 : 是否所有的员工年龄大于18岁
        boolean allMatch = employees.stream().allMatch(emp -> emp.getAge() > 18);
        System.out.println(allMatch);//false
    
        //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(emp -> emp.getSalary() > 10000);
        System.out.println(anyMatch);//false
    
        //noneMatch(Predicate p) : 检查是否没有匹配所有元素
        //练习 : 是否存在员工姓'雷'
        boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(emp -> emp.getName().startsWith("雷"));
        System.out.println(noneMatch);//false
    
        //findFirst() : 返回第一个元素
        //找出工资最高的员工
        Optional employee = employees.stream()
                .sorted((e1, e2) -> -Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())).findFirst();
        System.out.println(employee);
        //Optional[Employee{id=1008, name='扎克伯格', age=35, salary=2500.32}]
    
        //findAny() : 返回当前流中的任意元素
        Optional anyEmployee = employees.stream().findAny();
        System.out.println(anyEmployee);
        //Optional[Employee{id=1001, name='马化腾', age=34, salary=6000.38}]
    
        //count() : 返回流中元素总数
        long count = employees.stream().filter(emp -> emp.getSalary() > 5000).count();
        System.out.println(count);//5
    
        //max(Comparator c) : 返回流中最大值
        //找出最高的工资
        Optional maxSalary = employees.stream().map(Employee::getSalary).max(Double::compare);
        System.out.println(maxSalary);//Optional[9876.12]
    
        //min(Comparator c) : 返回流中最小值
        //找出年龄最小员工
        Optional min = employees.stream().min((e1, e2) -> Integer.compare(e1.getAge(), e2.getAge()));
        System.out.println(min);
        //Optional[Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}]
    
        //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);
    }
    /*
    result : 
    false
    false
    false
    Optional[Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}]
    Optional[Employee{id=1001, name='马化腾', age=34, salary=6000.38}]
    5
    Optional[9876.12]
    Optional[Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}]
    */

6.2 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

说明 : 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。

    //2. 归约
    @Test
    public void test02(){
        //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
        //计算 1-10 的自然数的和
        List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
        //reduce的第一个参数是初始值
        Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
        System.out.println(sum);//55

        //reduce(BinaryOperator b) : 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回 Optional
        List employees = EmployeeData.getEmployees();
        Optional sumSalary = employees.stream().map(Employee::getSalary).reduce(Double::sum);
//        employees.stream().map(Employee::getSalary).reduce((d1, d2) -> d1 + d2);
        System.out.println(sumSalary);//Optional[48424.08]
    }

6.3 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)。

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。

//3. 收集
@Test
public void test04(){
    //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 结果返回一个List或Set
    List employees = EmployeeData.getEmployees();
    List collect = employees.stream().filter(emp -> emp.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());
    collect.forEach(System.out::println);
    System.out.println();
    Set collectSet = employees.stream().filter(emp -> emp.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());
    collectSet.forEach(System.out::println);
}
/*
result : 
Employee{id=1001, name='马化腾', age=34, salary=6000.38}
Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}
Employee{id=1004, name='雷军', age=26, salary=7657.37}
Employee{id=1006, name='比尔盖茨', age=42, salary=9500.43}

Employee{id=1001, name='马化腾', age=34, salary=6000.38}
Employee{id=1002, name='马云', age=12, salary=9876.12}
Employee{id=1006, name='比尔盖茨', age=42, salary=9500.43}
Employee{id=1004, name='雷军', age=26, salary=7657.37}

Process finished with exit code 0
*/

五、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 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()方法会返回true,调用get()方法会返回该对象。

1. 创建Optional类对象

  • 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null

        /*
        创建Optional类对象
         */
        @Test
        public void test01(){
            Girl girl = new Girl();
    //        girl = null;
            //of() : 创建一个Optional实例,t必须是非空的
            Optional optionalGirl = Optional.of(girl);
            System.out.println(optionalGirl);//Optional[Girl{name='null'}]
    
            //empty() : 创建一个空的Optional实例
            Optional objectOptional = Optional.empty();
            System.out.println(objectOptional);//Optional.empty
    
            //ofNullable() : t 可以为null
            girl = null;
            Optional optionalGirl1 = Optional.ofNullable(girl);
            System.out.println(optionalGirl1);//Optional.empty
        }  
       
      

    2. Optional类的常用方法

    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 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。

    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

    • T orElse(T other) : 如果有值则将其返回,否则返回指定的other对象。

    • T orElseGet(Supplier 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 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。

      /*
      of()方法与get()方法搭配使用
      */
      @Test
      public void test06(){
      
          Boy boy = new Boy();
          Optional optionalBoy = Optional.of(boy);
          System.out.println(optionalBoy.isPresent());//true
          optionalBoy.ifPresent(System.out::println);//Boy{girl=null}
          
      	//通常与of方法搭配使用 用于获取封装的数据
          Boy boy1 = optionalBoy.get();
          System.out.println(boy1);//Boy{girl=null}
      
      }
      /*
      ofNullable()与orElse()搭配使用
       */
      @Test
      public void test02(){
          String str = "北京";
          str = null;
      
          Optional optionalS = Optional.ofNullable(str);
          String s = optionalS.orElse("上海");
      
          System.out.println(s);
      }

    3. Optional类使用举例

    为了在程序中避免出现空指针异常

    /*
    Optional类使用举例
     */
    public String getGirlName(Boy boy){
        return boy.getGirl().getName();
    }
    
    /*
    使用Optional类之前
     */
    @Test
    public void test02(){
        Boy boy = new Boy();
        String girlName = getGirlName(boy);
        System.out.println(girlName);
    }
    
    //优化以后的getGirlName方法 :
    public String getGirlName1(Boy boy){
        if (boy != null){
            Girl girl = boy.getGirl();
            if (girl != null){
                return girl.getName();
            }
        }
        return null;
    }
    @Test
    public void test04(){
        Boy boy = new Boy();
        String girlName1 = getGirlName1(boy);
        System.out.println(girlName1);//null
    }
    
    //使用Optional类后的getGirlName方法 :
    public String getGirlName2(Boy boy){
        //将boy包装进Optional中
        Optional optionalBoy = Optional.ofNullable(boy);
    
        //此时返回的boy一定是非空的
        Boy boy1 = optionalBoy.orElse(new Boy());
    
        Girl girl = boy1.getGirl();
    
        Optional optionalGirl = Optional.ofNullable(girl);
        //此时返回的girl1一定是非空的
        Girl girl1 = optionalGirl.orElse(new Girl("迪丽热巴"));
    
        return girl1.getName();
    }
    
    @Test
    public void test05(){
        Boy nullBoy = null;
        String girlName2 = getGirlName2(nullBoy);
        System.out.println(girlName2);//迪丽热巴
    
        Boy boy = new Boy(new Girl("古力娜扎"));
        String girlName21 = getGirlName2(boy);
        System.out.println(girlName21);//古力娜扎
    }

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