从零开始学习 Java：简单易懂的入门指南之不可变集合、方法引用（二十六）

1.不可变集合

1.1 什么是不可变集合

​ 是一个长度不可变，内容也无法修改的集合

1.2 使用场景

​ 如果某个数据不能被修改，把它防御性地拷贝到不可变集合中是个很好的实践。

​ 当集合对象被不可信的库调用时，不可变形式是安全的。

简单理解：

​ 不想让别人修改集合中的内容

比如说：

1，斗地主的54张牌，是不能添加，不能删除，不能修改的

2，斗地主的打牌规则：单张，对子，三张，顺子等，也是不能修改的

3，用代码获取的操作系统硬件信息，也是不能被修改的

1.3 不可变集合分类

• 不可变的list集合
• 不可变的set集合
• 不可变的map集合

1.4 不可变的list集合

public class ImmutableDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
            创建不可变的List集合
            "张三", "李四", "王五", "赵六"
        */

        //一旦创建完毕之后，是无法进行修改的，在下面的代码中，只能进行查询操作
        List<String> list = List.of("张三", "李四", "王五", "赵六");

        System.out.println(list.get(0));
        System.out.println(list.get(1));
        System.out.println(list.get(2));
        System.out.println(list.get(3));

        System.out.println("---------------------------");

        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("---------------------------");


        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("---------------------------");

        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            String s = list.get(i);
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("---------------------------");

        //list.remove("李四");
        //list.add("aaa");
        list.set(0,"aaa");
    }
}

1.5 不可变的Set集合

public class ImmutableDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        /*
           创建不可变的Set集合
           "张三", "李四", "王五", "赵六"


           细节：
                当我们要获取一个不可变的Set集合时，里面的参数一定要保证唯一性
        */

        //一旦创建完毕之后，是无法进行修改的，在下面的代码中，只能进行查询操作
        Set<String> set = Set.of("张三", "张三", "李四", "王五", "赵六");

        for (String s : set) {
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("-----------------------");

        Iterator<String> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }

        System.out.println("-----------------------");
        //set.remove("王五");
    }
}

1.6 不可变的Map集合

1.6.1：键值对个数小于等于10

public class ImmutableDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
       /*
        创建Map的不可变集合
            细节1：
                键是不能重复的
            细节2：
                Map里面的of方法，参数是有上限的，最多只能传递20个参数，10个键值对
            细节3：
                如果我们要传递多个键值对对象，数量大于10个，在Map接口中还有一个方法
        */

        //一旦创建完毕之后，是无法进行修改的，在下面的代码中，只能进行查询操作
        Map<String, String> map = Map.of("张三", "南京", "张三", "北京", "王五", "上海",
                "赵六", "广州", "孙七", "深圳", "周八", "杭州",
                "吴九", "宁波", "郑十", "苏州", "刘一", "无锡",
                "陈二", "嘉兴");

        Set<String> keys = map.keySet();
        for (String key : keys) {
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=" + value);
        }

        System.out.println("--------------------------");

        Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key + "=" + value);
        }
        System.out.println("--------------------------");
    }
}

1.6.2：键值对个数大于10

public class ImmutableDemo4 {
    public static void main(String[] args) {

        /*
            创建Map的不可变集合,键值对的数量超过10个
        */

        //1.创建一个普通的Map集合
        HashMap<String, String> hm = new HashMap<>();
        hm.put("张三", "南京");
        hm.put("李四", "北京");
        hm.put("王五", "上海");
        hm.put("赵六", "北京");
        hm.put("孙七", "深圳");
        hm.put("周八", "杭州");
        hm.put("吴九", "宁波");
        hm.put("郑十", "苏州");
        hm.put("刘一", "无锡");
        hm.put("陈二", "嘉兴");
        hm.put("aaa", "111");

        //2.利用上面的数据来获取一个不可变的集合
/*
        //获取到所有的键值对对象（Entry对象）
        Set> entries = hm.entrySet();
        //把entries变成一个数组
        Map.Entry[] arr1 = new Map.Entry[0];
        //toArray方法在底层会比较集合的长度跟数组的长度两者的大小
        //如果集合的长度 > 数组的长度 ：数据在数组中放不下，此时会根据实际数据的个数，重新创建数组
        //如果集合的长度 <= 数组的长度：数据在数组中放的下，此时不会创建新的数组，而是直接用
        Map.Entry[] arr2 = entries.toArray(arr1);
        //不可变的map集合
        Map map = Map.ofEntries(arr2);
        map.put("bbb","222");*/


        //Map map = Map.ofEntries(hm.entrySet().toArray(new Map.Entry[0]));

        Map<String, String> map = Map.copyOf(hm);
        map.put("bbb","222");
    }
}

2.方法引用

2.1体验方法引用

• 方法引用的出现原因

  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：拿参数做操作

  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，那是否还有必要再写重复逻辑呢？答案肯定是没有必要

  那我们又是如何使用已经存在的方案的呢？

  这就是我们要讲解的方法引用，我们是通过方法引用来使用已经存在的方案

• 代码演示

  public interface Printable {
      void printString(String s);
  }
  
  public class PrintableDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //在主方法中调用usePrintable方法
  //        usePrintable((String s) -> {
  //            System.out.println(s);
  //        });
  	    //Lambda简化写法
          usePrintable(s -> System.out.println(s));
  
          //方法引用
          usePrintable(System.out::println);
  
      }
  
      private static void usePrintable(Printable p) {
          p.printString("爱生活爱Java");
      }
  }
  
  

2.2方法引用符

• 方法引用符

  :: 该符号为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用

• 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
  • 如果使用方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导
  • 方法引用是Lambda的孪生兄弟

2.3引用类方法

​ 引用类方法，其实就是引用类的静态方法

• 格式

  类名::静态方法

• 范例

  Integer::parseInt

  Integer类的方法：public static int parseInt(String s) 将此String转换为int类型数据

• 练习描述

  • 定义一个接口(Converter)，里面定义一个抽象方法 int convert(String s);
  • 定义一个测试类(ConverterDemo)，在测试类中提供两个方法
    • 一个方法是：useConverter(Converter c)
    • 一个方法是主方法，在主方法中调用useConverter方法

• 代码演示

  public interface Converter {
      int convert(String s);
  }
  
  public class ConverterDemo {
      public static void main(String[] args) {
  
  		//Lambda写法
          useConverter(s -> Integer.parseInt(s));
  
          //引用类方法
          useConverter(Integer::parseInt);
  
      }
  
      private static void useConverter(Converter c) {
          int number = c.convert("666");
          System.out.println(number);
      }
  }
  

• 使用说明

  Lambda表达式被类方法替代的时候，它的形式参数全部传递给静态方法作为参数

2.4引用对象的实例方法

​ 引用对象的实例方法，其实就引用类中的成员方法

• 格式

  对象::成员方法

• 范例

  “HelloWorld”::toUpperCase

  String类中的方法：public String toUpperCase() 将此String所有字符转换为大写

• 练习描述

  • 定义一个类(PrintString)，里面定义一个方法

    public void printUpper(String s)：把字符串参数变成大写的数据，然后在控制台输出

  • 定义一个接口(Printer)，里面定义一个抽象方法

    void printUpperCase(String s)

  • 定义一个测试类(PrinterDemo)，在测试类中提供两个方法

    • 一个方法是：usePrinter(Printer p)
    • 一个方法是主方法，在主方法中调用usePrinter方法

• 代码演示

  public class PrintString {
      //把字符串参数变成大写的数据，然后在控制台输出
      public void printUpper(String s) {
          String result = s.toUpperCase();
          System.out.println(result);
      }
  }
  
  public interface Printer {
      void printUpperCase(String s);
  }
  
  public class PrinterDemo {
      public static void main(String[] args) {
  
  		//Lambda简化写法
          usePrinter(s -> System.out.println(s.toUpperCase()));
  
          //引用对象的实例方法
          PrintString ps = new PrintString();
          usePrinter(ps::printUpper);
  
      }
  
      private static void usePrinter(Printer p) {
          p.printUpperCase("HelloWorld");
      }
  }
  
  

• 使用说明

  Lambda表达式被对象的实例方法替代的时候，它的形式参数全部传递给该方法作为参数

2.5引用类的实例方法

​ 引用类的实例方法，其实就是引用类中的成员方法

• 格式

  类名::成员方法

• 范例

  String::substring

  public String substring(int beginIndex,int endIndex)

  从beginIndex开始到endIndex结束，截取字符串。返回一个子串，子串的长度为endIndex-beginIndex

• 练习描述

  • 定义一个接口(MyString)，里面定义一个抽象方法：

    String mySubString(String s,int x,int y);

  • 定义一个测试类(MyStringDemo)，在测试类中提供两个方法

    • 一个方法是：useMyString(MyString my)
    • 一个方法是主方法，在主方法中调用useMyString方法

• 代码演示

  public interface MyString {
      String mySubString(String s,int x,int y);
  }
  
  public class MyStringDemo {
      public static void main(String[] args) {
  		//Lambda简化写法
          useMyString((s,x,y) -> s.substring(x,y));
  
          //引用类的实例方法
          useMyString(String::substring);
  
      }
  
      private static void useMyString(MyString my) {
          String s = my.mySubString("HelloWorld", 2, 5);
          System.out.println(s);
      }
  }
  

• 使用说明

  ​ Lambda表达式被类的实例方法替代的时候
  ​ 第一个参数作为调用者
  ​ 后面的参数全部传递给该方法作为参数

2.6引用构造器

​ 引用构造器，其实就是引用构造方法

• l格式

  类名::new

• 范例

  Student::new

• 练习描述

  • 定义一个类(Student)，里面有两个成员变量(name,age)

    并提供无参构造方法和带参构造方法，以及成员变量对应的get和set方法

  • 定义一个接口(StudentBuilder)，里面定义一个抽象方法

    Student build(String name,int age);

  • 定义一个测试类(StudentDemo)，在测试类中提供两个方法

    • 一个方法是：useStudentBuilder(StudentBuilder s)
    • 一个方法是主方法，在主方法中调用useStudentBuilder方法

• 代码演示

  public class Student {
      private String name;
      private int age;
  
      public Student() {
      }
  
      public Student(String name, int age) {
          this.name = name;
          this.age = age;
      }
  
      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 interface StudentBuilder {
      Student build(String name,int age);
  }
  
  public class StudentDemo {
      public static void main(String[] args) {
  
  		//Lambda简化写法
          useStudentBuilder((name,age) -> new Student(name,age));
  
          //引用构造器
          useStudentBuilder(Student::new);
  
      }
  
      private static void useStudentBuilder(StudentBuilder sb) {
          Student s = sb.build("林青霞", 30);
          System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
      }
  }
  

• 使用说明

  Lambda表达式被构造器替代的时候，它的形式参数全部传递给构造器作为参数

后记
美好的一天，到此结束，下次继续努力！欲知后续，请看下回分解，写作不易，感谢大家的支持！！