Optional

Optional 不是函數(shù)式接口，而是用于防止 NullPointerException 的一個(gè)工具類。

Optional 是一個(gè)簡(jiǎn)單的容器，其值可能是 null 或者不是 null。在 Java8 之前，一般某個(gè)函數(shù)應(yīng)該返回非空對(duì)象，但是有時(shí)卻什么也沒有返回，而在 Java8 中，你應(yīng)該返回 Optional 而不是 null。

// of()：為非null的值創(chuàng)建一個(gè) Optional
Optional<String> optional = Optional.of("bam");

// isPresent()：如果值存在返回true，否則返回false
optional.isPresent();  // true

// get()：如果Optional有值則將其返回，否則拋出NoSuchElementException
optional.get();  // "bam"

// orElse()：如果有值則將其返回，否則返回指定的其它值
optional.orElse("fallback");  // "bam"

// ifPresent()：如果 Optional 實(shí)例有值，則為其調(diào)用 consumer，否則不做處理
optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0)));  // "b"

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Stream

java.util.Stream 表示能應(yīng)用在一組元素執(zhí)行的操作序列。Stream 操作分為中間操作和最終操作兩種，最終操作是返回特定類型的計(jì)算結(jié)果，而中間操作返回 Stream 本身，這樣你就可以將多個(gè)操作依次串起來。Stream 的創(chuàng)建需要指定一個(gè)數(shù)據(jù)源，比如 java.util.Collection 的子類，如 List 或者 Set，但不支持 Map 。Stream 的操作可以串行執(zhí)行或者并行執(zhí)行。

來看看 Stream 是怎么用，首先創(chuàng)建實(shí)例代碼用到的數(shù)據(jù) List：

List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("ddd2");
stringList.add("aaa2");
stringList.add("bbb1");
stringList.add("aaa1");
stringList.add("bbb3");
stringList.add("ccc");
stringList.add("bbb2");
stringList.add("ddd1");

Java8 擴(kuò)展了集合類，可以通過 Collection.stream() 或者 Collection.parallelStream() 來創(chuàng)建一個(gè) Stream。下面幾節(jié)將詳細(xì)解釋常用的 Stream 操作：

Filter(過濾)

通過 predicate 接口來過濾并只保留符合條件的元素，該操作屬于中間操作，所以可以在過濾后的結(jié)果來應(yīng)用其他 Stream 操作（比如 forEach ）。forEach 需要一個(gè)函數(shù)來對(duì)過濾后的元素依次執(zhí)行。forEach 是一個(gè)最終操作，所以不能在 forEach 之后來執(zhí)行其他 Stream 操作。

    // 測(cè)試 Filter(過濾)
    stringList.stream().filter((s) -> s.startsWith("a")).forEach(System.out::println);  // aaa2 aaa1

forEach 是為 Lambda 而設(shè)計(jì)的，保持了最緊湊的風(fēng)格，而且 Lambda 表達(dá)式本身是可以重用的，非常方便。

Sorted(排序)

排序是一個(gè) 中間操作，返回的是排序好后的 Stream。如果你不指定一個(gè)自定義的 Comparator 則會(huì)使用默認(rèn)排序。

    // 測(cè)試 Sort (排序)
    stringList.stream().sorted().filter((s) -> s.startsWith("a")).forEach(System.out::println);// aaa1 aaa2

需要注意的是，排序只創(chuàng)建了一個(gè)排列好后的 Stream，而不會(huì)影響原有的數(shù)據(jù)源，排序之后原數(shù)據(jù) stringCollection 是不會(huì)被修改的：

    System.out.println(stringList);  // ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1

Map(映射)

中間操作 map 會(huì)將元素根據(jù)指定的 Function 接口來依次將元素轉(zhuǎn)成另外的對(duì)象。

下面的示例展示了將字符串轉(zhuǎn)換為大寫字符串。你也可以通過 map 來將對(duì)象轉(zhuǎn)換成其他類型，map 返回的 Stream 類型是根據(jù) map 傳遞進(jìn)去的函數(shù)返回值決定的。

    // 測(cè)試 Map 操作
    stringList.stream().map(String::toUpperCase).sorted((a, b) -> b.compareTo(a)).forEach(System.out::println);  // "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"

Match(匹配)

Stream 提供了多種匹配操作，允許檢測(cè)指定的 Predicate 是否匹配整個(gè) Stream。所有的匹配操作都是 最終操作 ，并返回一個(gè) boolean 類型的值。

    // 測(cè)試 Match (匹配)操作
    boolean anyStartsWithA = stringList.stream().anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));
    System.out.println(anyStartsWithA);      // true

    boolean allStartsWithA = stringList.stream().allMatch((s) -> s.startsWith("a"));
    System.out.println(allStartsWithA);      // false

    boolean noneStartsWithZ = stringList.stream().noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));
    System.out.println(noneStartsWithZ);     // true

Count(計(jì)數(shù))

計(jì)數(shù)是一個(gè) 最終操作，返回 Stream 中元素的個(gè)數(shù)，返回值類型是 long。

    // 測(cè)試 Count (計(jì)數(shù))操作
    long startsWithB = stringList.stream().filter((s) -> s.startsWith("b")).count();
    System.out.println(startsWithB);    // 3

Reduce(規(guī)約)

這是一個(gè) 最終操作 ，允許通過指定的函數(shù)來講 stream 中的多個(gè)元素規(guī)約為一個(gè)元素，規(guī)約后的結(jié)果是通過 Optional 接口表示的：

    // 測(cè)試 Reduce (規(guī)約)操作
    Optional<String> reduced = stringList.stream().sorted().reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);
    reduced.ifPresent(System.out::println);  // aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2

注： 這個(gè)方法的主要作用是把 Stream 元素組合起來。它提供一個(gè)起始值（種子），然后依照運(yùn)算規(guī)則（BinaryOperator），和前面 Stream 的第一個(gè)、第二個(gè)、第 n 個(gè)元素組合。從這個(gè)意義上說，字符串拼接、數(shù)值的 sum、min、max、average 都是特殊的 reduce。例如 Stream 的 sum 就相當(dāng)于 Integer sum = integers.reduce(0, (a, b) -> a+b); 也有沒有起始值的情況，這時(shí)會(huì)把 Stream 的前面兩個(gè)元素組合起來，返回的是 Optional。

// 字符串連接，concat = "ABCD"
String concat = Stream.of("A", "B", "C", "D").reduce("", String::concat); 

// 求最小值，minValue = -3.0
double minValue = Stream.of(-1.5, 1.0, -3.0, -2.0).reduce(Double.MAX_VALUE, Double::min); 

// 求和，sumValue = 10, 有起始值
int sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0, Integer::sum);

// 求和，sumValue = 10, 無起始值
sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(Integer::sum).get();

// 過濾，字符串連接，concat = "ace"
concat = Stream.of("a", "B", "c", "D", "e", "F").filter(x -> x.compareTo("Z") > 0).reduce("", String::concat);

上面第一個(gè)示例的 reduce()，第一個(gè)參數(shù)（空白字符）即為起始值，第二個(gè)參數(shù)（String::concat）為 BinaryOperator。這類有起始值的 reduce() 都返回具體的對(duì)象。而對(duì)于第四個(gè)示例沒有起始值的 reduce()，由于可能沒有足夠的元素，返回的是 Optional。

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