目录
- 一、 Lambda表达式
- 二、函数式(Functional)接口
- 三、方法引用与构造器引用
- 3.1、方法引用
- 3.2 构造器引用和数组引用
- 3.2.1 构造器引用
- 3.2.2 数组引用
- 四、 强大的Stream API
- 4.1 Stream API说明
- 4.2 Stream 的操作三个步骤
- 4.3 创建 Stream方式
- 4.4 、Stream 的中间操作
- 4.4.1 筛选与切片
- 4.4.2 映射
- 4.4.3 排序
- 4.5 Stream的终止操作
- 4.5.1 匹配与查找
- 4.5.2 归约
- 4.5.3 收集
- 五、 Optional类
- 5.1 简述
- Java 9新特性
- 9.1、模块化系统
- 9.2、语法改进:try语句
- 9.3、快速创建只读集合
- 9.4、InputStream 加强
一、 Lambda表达式
作为函数式接口的实例
接口中只能有一个抽象方法
1. 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
)
二、函数式(Functional)接口
-
只包含一个抽象方法的接口,称为函数式接口。
-
你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。
-
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。 -
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
-
在
java.util.function
包下定义了Java 8 的丰富的函数式接口
三、方法引用与构造器引用
3.1、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
3.2 构造器引用和数组引用
3.2.1 构造器引用
- 格式:
ClassName::new
与函数式接口相结合,自动与函数式接口中方法兼容。
可以把构造器引用赋值给定义的方法,要求构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致!且方法的返回值即为构造器对应类的对象。
3.2.2 数组引用
- 格式:
type[] :: new
四、 强大的Stream API
4.1 Stream API说明
-
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。
-
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。
-
什么是 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:
①Stream 自己不会存储元素。
②Stream 不会改变源对象。相反,他们会返回一个持有结果的新Stream。
③Stream 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。
4.2 Stream 的操作三个步骤
- 创建 Stream
一个数据源(如:集合、数组),获取一个流 - 中间操作
一个中间操作链,对数据源的数据进行处理 - 终止操作(终端操作)
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
4.3 创建 Stream方式
-
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<E> stream()
: 返回一个顺序流
default Stream<E> parallelStream()
: 返回一个并行流 -
通过数组
1.Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流:
static <T> Stream<T> stream(T[] array)
: 返回一个流
2.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)
-
通过Stream的of()
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<T> Stream<T> of(T... values)
: 返回一个流 -
创建无限流
可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(),创建无限流。 -
迭代
public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
-
生成
public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
package pers.chh3213.streamAPI;
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamAPITest {
//创建 Stream方式一:通过集合
@Test
public void test01(){
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
// default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
Stream<Employee> stream = employees.stream();
// default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流
Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();
}
//创建 Stream方式二:通过数组
@Test
public void test02(){
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
//调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
IntStream stream = Arrays.stream(arr);
Employee e1 = new Employee(1001,"Tom");
Employee e2 = new Employee(1002,"Jerry");
Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2};
Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);
}
//创建 Stream方式三:通过Stream的of()
@Test
public void test03(){
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
}
//创建 Stream方式四:创建无限流
@Test
public void test04(){
// 迭代
// public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
//遍历前10个偶数
Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);
// 生成
// public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);
}
}
4.4 、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”。
4.4.1 筛选与切片
package pers.chh3213.streamAPI;
import org.junit.Test;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamAPITest2 {
@Test
public void test01(){
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(1013,"chh",20,85000));
list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));
list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));
list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));
list.add(new Employee(1013,"chh",20,85000));
// System.out.println(list);
list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
}
}
4.4.2 映射
package pers.chh3213.streamAPI;
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamAPITest3 {
//2-映射
@Test
public void test2(){
// 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();
//练习2:
Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest3::fromStringToStream);
streamStream.forEach(s ->{
s.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(StreamAPITest3::fromStringToStream);
characterStream.forEach(System.out::println);
}
//将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例
public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){//aa
ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
for(Character c : str.toCharArray()){
list.add(c);
}
return list.stream();
}
@Test
public void test3(){
ArrayList list1 = new ArrayList();
list1.add(25);
list1.add(33);
list1.add(14);
ArrayList list2 = new ArrayList();
list2.add(51);
list2.add(23);
list2.add(61);
// list1.add(list2);
list1.addAll(list2);
System.out.println(list1);
}
}
4.4.3 排序
package pers.chh3213.streamAPI;
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class StreamAPIOrderTest {
@Test
public void test(){
/*
* 1.sorted()——自然排序
*/
//List<Integer> list = Arrays.asList(10, 25, 13, 45, 68, 23, -5, -62, 4);
//list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
//抛异常,原因:Employee没有实现Comparable接口
//List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
//employees.stream().sorted().forEach(System.out::println);
/*
2. sorted(Comparator com)——定制排序
*/
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
employees.stream().sorted( (e1,e2) -> {
//按照age排序
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);
}
}
4.5 Stream的终止操作
终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值,例如:List、Integer,甚至是void 。
流进行了终止操作后,不能再次使用。
4.5.1 匹配与查找
package pers.chh3213.streamAPI;
import org.junit.Test;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamApiEndTest {
@Test
public void test1(){
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() > 18);
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);
}
@Test
public void test2(){
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
// 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);
}
}
4.5.2 归约
备注: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。
package pers.chh3213.streamAPI;
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamApiEndTest1 {
@Test
public void test(){
// 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<T>
// 练习2:计算公司所有员工工资的总和
List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);
//Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum);
Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1, d2) -> d1 + d2);
System.out.println(sumMoney.get());
}
}
4.5.3 收集
- 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,
具体方法与实例如下表:
package pers.chh3213.streamAPI;
import org.junit.Test;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
public class StreamApiEndTest2 {
@Test
public void test() {
// 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);
}
}
五、 Optional类
5.1 简述
-
到目前为止,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。 -
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。
-
创建Optional类对象的方法:
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
-
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<? super T> 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<? extends T> 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<? extends X> 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。
Java 9新特性
9.1、模块化系统
- 模块将由通常的类和新的模块声明文件(module-info.java)组成。
- 该文件是位于java代码结构的顶层,该模块描述符明确地定义了我们的模块需要什么依赖关系,以及哪些模块被外部使用。在exports子句中未提及的所有包默认情况下将封装在模块中,不能在外部使用。
要想在java9demo模块中调用java9test模块下包中的结构,需要在java9test的module-info.java中声明:
/**
*@author songhongkang
*@create 2019 下午 11:57
*/
module java9test {
//package we export
exports com.atguigui.bean;
}
- exports:控制着哪些包可以被其它模块访问到。所有不被导出的包默认都被封装在模块里面。
对应在java 9demo 模块的src 下创建module-info.java文件:
/**
*@author songhongkang
*@create 2019 下午 11:51
*/
module java9demo {
requires java9test;
}
- requires:指明对其它模块的依赖。
9.2、语法改进:try语句
Java 8 中,可以实现资源的自动关闭
,但是要求执行后必须关闭的所有资源必须在try子句中初始化
,否则编译不通过。如下例所示:
try(InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in)){
//读取数据细节省略
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
Java 9 中,用资源语句编写try将更容易,我们可以在try子句中使用已经初始化过的资源,此时的资源是final的
:
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(System.out);
try (reader; writer) {
//reader是final的,不可再被赋值
//reader = null;
//具体读写操作省略
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
9.3、快速创建只读集合
java8中要创建一个只读、不可改变的集合,必须构造和分配它,然后添加元素,最后包装成一个不可修改的集合。
List namesList = new ArrayList <>();
namesList.add(“Joe”);
namesList.add(“Bob”);
namesList.add(“Bill”);
namesList = Collections.unmodifiableList(namesList);
System.out.println(namesList);
缺点:我们一下写了五行。即:它不能表达为单个表达式。
List list = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(“a”, “b”, “c”));
Set set = Collections.unmodifiableSet(new HashSet<>(Arrays.asList(“a”,
“b”, “c”)));
// 如下操作不适用于jdk 8 及之前版本,适用于jdk 9
Map<String, Integer> map = Collections.unmodifiableMap(new HashMap<>() {
{
put(“a”, 1);
put(“b”, 2);
put(“c”, 3);
}
});
map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + “:” + v));
Java 9因此引入了方便的方法,这使得类似的事情更容易表达。
List<String> list = List.of(“a”, “b”, “c”);
Set<String> set = Set.of(“a”, “b”, “c”);
Map<String, Integer> map1 = Map.of(“Tom”, 12, “Jerry”, 21, “Lilei”, 33,
“HanMeimei”, 18);
Map<String, Integer> map2 = Map.ofEntries(Map.entry(“Tom”, 89),
Map.entry(“Jim”, 78), Map.entry(“Tim”, 98));
9.4、InputStream 加强
InputStream 终于有了一个非常有用的方法:transferTo,可以用来将数据直接传输到 OutputStream,这是在处理原始数据流时非常常见的一种用法,如下示例。
ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
try (InputStream is = cl.getResourceAsStream(“hello.txt”);
OutputStream os = new FileOutputStream(“src\hello1.txt”)) {
is.transferTo(os); // 把输入流中的所有数据直接自动地复制到输出流中
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}