Java 8之Lambda

前言

Java8最大的特性就是引入Lambda表達(dá)式，即函數(shù)式編程，可以將行為進(jìn)行傳遞?？偨Y(jié)就是：使用不可變值與函數(shù)，函數(shù)對(duì)不可變值進(jìn)行處理，映射成另一個(gè)值。

一、什么是函數(shù)式接口

函數(shù)接口是只有一個(gè)抽象方法的接口，用作 Lambda 表達(dá)式的類(lèi)型。使用@FunctionalInterface注解修飾的類(lèi)，編譯器會(huì)檢測(cè)該類(lèi)是否只有一個(gè)抽象方法或接口，否則，會(huì)報(bào)錯(cuò)?？梢杂卸鄠€(gè)默認(rèn)方法，靜態(tài)方法。

Java8 Predicate源碼：

package java.util.function;

import java.util.Objects;


@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

    boolean test(T t);

    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }

    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }

    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }

    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)
                ? Objects::isNull
                : object -> targetRef.equals(object);
    }
}
1.1 Java8自帶的常用函數(shù)式接口
1

示例代碼

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Predicate<Integer> predicate = x -> x > 185;
        Student student = new Student("9龍", 23, 175);
        System.out.println("9龍的身高高于185嗎？：" + predicate.test(student.getStature()));

        Consumer<String> consumer = System.out::println;
        consumer.accept("命運(yùn)由我不由天");

        Function<Student, String> function = Student::getName;
        String name = function.apply(student);
        System.out.println(name);

        Supplier<Integer> supplier = () -> Integer.valueOf(BigDecimal.TEN.toString());
        System.out.println(supplier.get());

        UnaryOperator<Boolean> unaryOperator = uglily -> !uglily;
        Boolean apply2 = unaryOperator.apply(true);
        System.out.println(apply2);

        BinaryOperator<Integer> operator = (x, y) -> x * y;
        Integer integer = operator.apply(2, 3);
        System.out.println(integer);

        test(() -> "我是一個(gè)演示的函數(shù)式接口");
    }

    /**
     * 演示自定義函數(shù)式接口使用
     *
     * @param worker
     */
    public static void test(Worker worker) {
        String work = worker.doWork();
        System.out.println(work);
    }

    public interface Worker {
        String doWork();
    }
}

Student類(lèi)

public class Student {

    private String name;

    private Integer age;

    private Integer stature;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, Integer age, Integer stature) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.stature = stature;
    }

    //get set 省略

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", stature=" + stature +
                '}';
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

9龍的身高高于185嗎？：false
命運(yùn)由我不由天
9龍
10
false
6
我是一個(gè)演示的函數(shù)式接口
1.2 惰性求值與及早求值
  • 惰性求值：只描述Stream，操作的結(jié)果也是Stream，這樣的操作稱(chēng)為惰性求值。惰性求值可以像建造者模式一樣鏈?zhǔn)绞褂?，最后再使用及早求值得到最終結(jié)果。
  • 及早求值：得到最終的結(jié)果而不是Stream，這樣的操作稱(chēng)為及早求值。

二、常用的流

2.1 collect(Collectors.toList())

將流轉(zhuǎn)換為list。還有toSet()，toMap()等。及早求值。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> studentList = Stream.of(new Student("路飛", 22, 175),
                new Student("紅發(fā)", 40, 180),
                new Student("白胡子", 50, 185)).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(studentList);

        // [Student{name='路飛', age=22, stature=175}, Student{name='紅發(fā)', age=40, stature=180}, Student{name='白胡子', age=50, stature=185}]
    }
}
2.2 filter

顧名思義，起過(guò)濾篩選的作用。內(nèi)部就是Predicate接口。惰性求值。

2

比如我們篩選出出身高小于180的同學(xué)。

public class TestCase {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>(3);
        students.add(new Student("路飛", 22, 175));
        students.add(new Student("紅發(fā)", 40, 180));
        students.add(new Student("白胡子", 50, 185));

        List<Student> list = students.stream()
            .filter(stu -> stu.getStature() < 180)
            .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(list);
    }
}
//輸出結(jié)果
//[Student{name='路飛', age=22, stature=175, specialities=null}]
2.3 map

轉(zhuǎn)換功能，內(nèi)部就是Function接口，惰性求值

3
public class TestCase {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>(3);
        students.add(new Student("路飛", 22, 175));
        students.add(new Student("紅發(fā)", 40, 180));
        students.add(new Student("白胡子", 50, 185));

        List<String> names = students.stream().map(student -> student.getName())
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(names);
    }
}
//輸出結(jié)果
//[路飛, 紅發(fā), 白胡子]

例子中將student對(duì)象轉(zhuǎn)換為String對(duì)象，獲取student的名字。

2.4 flatMap

將多個(gè)Stream合并為一個(gè)Stream，惰性求值

4
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>(3);
        students.add(new Student("路飛", 22, 175));
        students.add(new Student("紅發(fā)", 40, 180));
        students.add(new Student("白胡子", 50, 185));

        List<Student> studentList = Stream.of(students,
                Arrays.asList(new Student("艾斯", 25, 183),
                        new Student("雷利", 48, 176)))
                .flatMap(students1 -> students1.stream()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(studentList);
    }
}

輸出結(jié)果

//[Student{name='路飛', age=22, stature=175, specialities=null},
//Student{name='紅發(fā)', age=40, stature=180, specialities=null},
//Student{name='白胡子', age=50, stature=185, specialities=null},
//Student{name='艾斯', age=25, stature=183, specialities=null},
//Student{name='雷利', age=48, stature=176, specialities=null}]

調(diào)用Stream.of的靜態(tài)方法將兩個(gè)list轉(zhuǎn)換為Stream，再通過(guò)flatMap將兩個(gè)流合并為一個(gè)。

2.5 max和min

我們經(jīng)常會(huì)在集合中求最大或最小值，使用流就很方便，及早求值。

public class TestCase {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>(3);
        students.add(new Student("路飛", 22, 175));
        students.add(new Student("紅發(fā)", 40, 180));
        students.add(new Student("白胡子", 50, 185));

        Optional<Student> max = students.stream()
            .max(Comparator.comparing(stu -> stu.getAge()));
        Optional<Student> min = students.stream()
            .min(Comparator.comparing(stu -> stu.getAge()));
        //判斷是否有值
        if (max.isPresent()) {
            System.out.println(max.get());
        }
        if (min.isPresent()) {
            System.out.println(min.get());
        }
    }
}
//輸出結(jié)果
//Student{name='白胡子', age=50, stature=185, specialities=null}
//Student{name='路飛', age=22, stature=175, specialities=null}

max、min接收一個(gè)Comparator（例子中使用java8自帶的靜態(tài)函數(shù)，只需要傳進(jìn)需要比較值即可。）并且返回一個(gè)Optional對(duì)象，該對(duì)象是java8新增的類(lèi)，專(zhuān)門(mén)為了防止null引發(fā)的空指針異常?？梢允褂?code>max.isPresent()判斷是否有值；可以使用max.orElse(new Student())，當(dāng)值為null時(shí)就使用給定值；也可以使用max.orElseGet(() -> new Student());這需要傳入一個(gè)Supplier的lambda表達(dá)式。

2.6 count

統(tǒng)計(jì)功能，一般都是結(jié)合filter使用，因?yàn)橄群Y選出我們需要的再統(tǒng)計(jì)即可，及早求值

public class TestCase {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>(3);
        students.add(new Student("路飛", 22, 175));
        students.add(new Student("紅發(fā)", 40, 180));
        students.add(new Student("白胡子", 50, 185));

        long count = students.stream().filter(s1 -> s1.getAge() < 45).count();
        System.out.println("年齡小于45歲的人數(shù)是：" + count);
    }
}
//輸出結(jié)果
//年齡小于45歲的人數(shù)是：2
2.7 reduce

reduce 操作可以實(shí)現(xiàn)從一組值中生成一個(gè)值。在上述例子中用到的 count 、 min 和 max 方法，因?yàn)槌Ｓ枚患{入標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中。事實(shí)上，這些方法都是 reduce 操作。及早求值。

5
public class TestCase {
    public static void main(String[] args) {
        Integer reduce = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0, (acc, x) -> acc+ x);
        System.out.println(reduce);
    }
}
//輸出結(jié)果
//10

我們看得reduce接收了一個(gè)初始值為0的累加器，依次取出值與累加器相加，最后累加器的值就是最終的結(jié)果。

三、高級(jí)集合類(lèi)及收集器

3.1 轉(zhuǎn)換成值

收集器，一種通用的、從流生成復(fù)雜值的結(jié)構(gòu)。只要將它傳給 collect 方法，所有的流就都可以使用它了。標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)庫(kù)已經(jīng)提供了一些有用的收集器，以下示例代碼中的收集器都是從 java.util.stream.Collectors 類(lèi)中靜態(tài)導(dǎo)入的。

public class CollectorsTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students1 = new ArrayList<>(3);
        students1.add(new Student("路飛", 23, 175));
        students1.add(new Student("紅發(fā)", 40, 180));
        students1.add(new Student("白胡子", 50, 185));

        OutstandingClass ostClass1 = new OutstandingClass("一班", students1);
        //復(fù)制students1，并移除一個(gè)學(xué)生
        List<Student> students2 = new ArrayList<>(students1);
        students2.remove(1);
        OutstandingClass ostClass2 = new OutstandingClass("二班", students2);
        //將ostClass1、ostClass2轉(zhuǎn)換為Stream
        Stream<OutstandingClass> classStream = Stream.of(ostClass1, ostClass2);
        OutstandingClass outstandingClass = biggestGroup(classStream);
        System.out.println("人數(shù)最多的班級(jí)是：" + outstandingClass.getName());

        System.out.println("一班平均年齡是：" + averageNumberOfStudent(students1));
    }

    /**
     * 獲取人數(shù)最多的班級(jí)
     */
    private static OutstandingClass biggestGroup(Stream<OutstandingClass> outstandingClasses) {
        return outstandingClasses.collect(
                maxBy(comparing(ostClass -> ostClass.getStudents().size())))
                .orElseGet(OutstandingClass::new);
    }

    /**
     * 計(jì)算平均年齡
     */
    private static double averageNumberOfStudent(List<Student> students) {
        return students.stream().collect(averagingInt(Student::getAge));
    }
}
//輸出結(jié)果
//人數(shù)最多的班級(jí)是：一班
//一班平均年齡是：37.666666666666664

maxBy或者minBy就是求最大值與最小值。

3.2 轉(zhuǎn)換成塊

常用的流操作是將其分解成兩個(gè)集合，Collectors.partitioningBy幫我們實(shí)現(xiàn)了，接收一個(gè)Predicate函數(shù)式接口。

6

將示例學(xué)生分為會(huì)唱歌與不會(huì)唱歌的兩個(gè)集合。

public class PartitioningByTest {
    public static void main(String[] args) {
        //省略List<student> students的初始化
        Map<Boolean, List<Student>> listMap = students.stream().collect(
            Collectors.partitioningBy(student -> student.getSpecialities().
                                      contains(SpecialityEnum.SING)));
    }
}
3.3 數(shù)據(jù)分組

數(shù)據(jù)分組是一種更自然的分割數(shù)據(jù)操作，與將數(shù)據(jù)分成 ture 和 false 兩部分不同，可以使用任意值對(duì)數(shù)據(jù)分組。Collectors.groupingBy接收一個(gè)Function做轉(zhuǎn)換。

7

如圖，我們使用groupingBy將根據(jù)進(jìn)行分組為圓形一組，三角形一組，正方形一組。

例子：根據(jù)學(xué)生第一個(gè)特長(zhǎng)進(jìn)行分組

public class GroupingByTest {
    public static void main(String[] args) {
        //省略List<student> students的初始化
         Map<SpecialityEnum, List<Student>> listMap =
             students.stream().collect(
             Collectors.groupingBy(student -> student.getSpecialities().get(0)));
    }
}

Collectors.groupingBy與SQL 中的 group by 操作是一樣的。

3.4 字符串拼接

如果將所有學(xué)生的名字拼接起來(lái)，怎么做呢？通常只能創(chuàng)建一個(gè)StringBuilder，循環(huán)拼接。使用Stream，使用Collectors.joining()簡(jiǎn)單容易。

public class JoiningTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>(3);
        students.add(new Student("路飛", 22, 175));
        students.add(new Student("紅發(fā)", 40, 180));
        students.add(new Student("白胡子", 50, 185));

         String names = students.stream()
             .map(Student::getName).collect(Collectors.joining(",","[","]"));
        System.out.println(names);
    }
}
//輸出結(jié)果
//[路飛,紅發(fā),白胡子]

joining接收三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是分界符，第二個(gè)是前綴符，第三個(gè)是結(jié)束符。也可以不傳入?yún)?shù)Collectors.joining()，這樣就是直接拼接。

轉(zhuǎn)載自：感受Lambda之美，推薦收藏，需要時(shí)查閱

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