生命不息,学习不止,对一切都要维持敬畏之心。
若有不正之处,请谅解和批评指正,不胜感激。
1.Lambda
1.1 函数式编程思想概述
在数学中,函数就是有输入量、输出量的一套计算方案,也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言,面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”,而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么,而不是以什么形式做。
做什么,而不是怎么做
我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗?不。我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。我们真正希望做的事情是:将run
方法体内的代码传递给Thread
类知晓。
传递一段代码——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那,有没有更加简单的办法?如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上,就会发现只要能够更好地达到目的,过程与形式其实并不重要。
1.2 Lambda的优化
当需要启动一个线程去完成任务时,通常会通过java.lang.Runnable
接口来定义任务内容,并使用java.lang.Thread
类来启动该线程。
传统写法,代码如下:
public class Demo03Thread { public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("多线程任务执行!"); } }).start(); } }
本着“一切皆对象”的思想,这种做法是无可厚非的:首先创建一个Runnable
接口的匿名内部类对象来指定任务内容,再将其交给一个线程来启动。
代码分析:
对于Runnable
的匿名内部类用法,可以分析出几点内容:
Thread
类需要Runnable
接口作为参数,其中的抽象run
方法是用来指定线程任务内容的核心;- 为了指定
run
的方法体,不得不需要Runnable
接口的实现类; - 为了省去定义一个
RunnableImpl
实现类的麻烦,不得不使用匿名内部类; - 必须覆盖重写抽象
run
方法,所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍,且不能写错; - 而实际上,似乎只有方法体才是关键所在。
Lambda表达式写法,代码如下:
Lambda是一个匿名函数,可以理解为一段可以传递的代码。
借助Java 8的全新语法,上述Runnable
接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效:
public class Demo04LambdaRunnable { public static void main(String[] args) { new Thread(() -> System.out.println("多线程任务执行!")).start(); // 启动线程 } }
这段代码和刚才的执行效果是完全一样的,可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出:我们启动了一个线程,而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。
Lambda的优点 简化匿名内部类的使用,语法更加简单。
1.3 Lambda的格式
1.3.1标准格式:
Lambda省去面向对象的条条框框,格式由3个部分组成:
- 一些参数
- 一个箭头
- 一段代码
Lambda表达式的标准格式为:
(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }
格式说明:
- 小括号内的语法与传统方法参数列表一致:无参数则留空;多个参数则用逗号分隔。
->
是新引入的语法格式,代表指向动作。- 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。
匿名内部类与lambda对比:
new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("多线程任务执行!"); } }).start();
() -> System.out.println("多线程任务执行!")
- 前面的一对小括号即
run
方法的参数(无),代表不需要任何条件; - 中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码;
- 后面的输出语句即业务逻辑代码。
练习无参数无返回值的Lambda
public interface Fly { public abstract void fly(); } public class Test { public static void main(String[] args) { method(new Fly() { @Override public void fly() { System.out.println("飞"); } }); method(() -> { System.out.println("就这样飞了"); }); } public static void method(Fly f){ f.fly(); } }
练习有参数有返回值的Lambda
下面举例演示 java.util.Comparator<t>接口的使用场景代码,其中的抽象方法定义为: </t>
- public abstract int compare(T o1, T o2);
当需要对一个对象集合进行排序时, Collections.sort方法需要一个 Comparator接口实例来指定排序的规则。 传统写法
如果使用传统的代码对 ArrayList集合进行排序,写法如下:
public class Person { private String name; private int age; }
public class Test { public static void main(String[] args) { ArrayList<Person> list = new ArrayList<>(); list.add(new Person("柳岩", 38)); list.add(new Person("唐嫣", 18)); list.add(new Person("金莲", 138)); list.add(new Person("大郎", 8)); Collections.sort(list, new Comparator<Person>() { @Override public int compare(Person o1, Person o2) { return o1.getAge() - o2.getAge(); } }); System.out.println(list); } }
这种做法在面向对象的思想中,似乎也是“理所当然”的。其中 Comparator接口的实例(使用了匿名内部类)代表 了“按照年龄从小到大”的排序规则。
接下来使用Lambda改写:
public class Test { public static void main(String[] args) { ArrayList<Person> list = new ArrayList<>(); list.add(new Person("柳岩", 38)); list.add(new Person("唐嫣", 18)); list.add(new Person("金莲", 138)); list.add(new Person("大郎", 8)); // Collections.sort(list, new Comparator<Person>() { // @Override // public int compare(Person o1, Person o2) { // return o1.getAge() - o2.getAge(); // } // }); Collections.sort(list,(Person o1,Person o2)->{ return o1.getAge() - o2.getAge(); }); System.out.println(list); } }
1.3.2 省略格式:
省略规则
在Lambda标准格式的基础上,使用省略写法的规则为:
- 小括号内参数的类型可以省略;
- 如果小括号内有且仅有一个参,则小括号可以省略;
- 如果大括号内有且仅有一个语句,则无论是否有返回值,都可以省略大括号、return关键字及语句分号。
备注:掌握这些省略规则后,请对应地回顾本章开头的多线程案例。
Runnable接口简化: 1. () -> System.out.println("多线程任务执行!") Comparator接口简化: 2. Arrays.sort(array, (a, b) -> a.getAge() - b.getAge());
以后我们调用方法时,看到参数是接口就可以考虑使用Lambda表达式,Lambda表达式相当于是对接口中抽象方法的重写.
1.4 Lambda的前提条件
Lambda的语法非常简洁,完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有两个问题需要特别注意:
- 使用Lambda必须具有接口,且要求接口中有且仅有一个抽象方法。
无论是JDK内置的Runnable
、Comparator
接口还是自定义的接口,只有当接口中的抽象方法存在且唯一时,才可以使用Lambda。 - 使用Lambda必须具有接口作为方法参数。
也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型,才能使用Lambda作为该接口的实例。
备注:有且仅有一个抽象方法的接口,称为“函数式接口”。
2.函数式接口
2.1 概述
函数式接口在Java中是指:有且仅有一个抽象方法的接口。
函数式接口,即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda,所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法,Java中的Lambda才能顺利地进行推导。
备注:从应用层面来讲,Java中的Lambda可以看做是匿名内部类的简化格式,但是二者在原理上不同。
格式
只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可:
修饰符 interface 接口名称 { public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息); // 其他非抽象方法内容 }
由于接口当中抽象方法的public abstract
是可以省略的,所以定义一个函数式接口很简单:
public interface MyFunctionalInterface { void myMethod(); }
2.1 FunctionalInterface注解
与@Override
注解的作用类似,Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解:@FunctionalInterface
。该注解可用于一个接口的定义上:
@FunctionalInterface public interface MyFunctionalInterface { void myMethod(); }
一旦使用该注解来定义接口,编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法,否则将会报错。不过,即使不使用该注解,只要满足函数式接口的定义,这仍然是一个函数式接口,使用起来都一样。
2.2 常用函数式接口
我们知道使用Lambda表达式的前提是需要有函数式接口。而Lambda使用时不关心接口名,抽象方法名,只关心抽 象方法的参数列表和返回值类型。因此为了让我们使用Lambda方便,JDK提供了大量常用的函数式接口。它们主要在java.util.function
包中被提供.
Supplier接口
java.util.function.Supplier<T>
接口,它意味着"供给" , 对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。
抽象方法 : get
仅包含一个无参的方法:T get()
。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。
public class Test { public static void main(String[] args) { //匿名内部类 Supplier<String> s = new Supplier<String>() { @Override public String get() { return "abc"; } }; System.out.println(s.get()); //lambda Supplier<String> s2 = ()->"abc"; System.out.println(s2.get()); } }
求数组元素最大值
使用Supplier
接口作为方法参数类型,通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示:接口的泛型请使用java.lang.Integer
类。
代码示例:
public class DemoIntArray { public static void main(String[] args) { int[] array = { 10, 20, 100, 30, 40, 50 }; printMax(() -> { int max = array[0]; for (int i = 1; i < array.length; i++) { if (array[i] > max) { max = array[i]; } } return max; }); } private static void printMax(Supplier<Integer> supplier) { int max = supplier.get(); System.out.println(max); } }
Consumer接口
java.util.function.Consumer<T>
接口则正好相反,它不是生产一个数据,而是消费一个数据,其数据类型由泛型参数决定。
抽象方法:accept
Consumer
接口中包含抽象方法void accept(T t)
,意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如:
import java.util.function.Consumer; public class Test { public static void main(String[] args) { //匿名内部类 Consumer<Integer> c = new Consumer<Integer>() { @Override public void accept(Integer integer) { System.out.println(integer); } }; c.accept(100); //lambda Consumer<Integer> c2 = (i) -> System.out.println(i); c2.accept(200); } }
练习:使用Consumer接口作为方法的参数将一个字符串转换为大写并打印
public class Test { public static void main(String[] args) { getUpper("world", new Consumer<String>() { @Override public void accept(String s) { System.out.println(s.toUpperCase()); } }); getUpper("hello",(s)->{ System.out.println(s.toUpperCase()); }); } public static void getUpper(String s ,Consumer<String> consumer){ consumer.accept(s); } }
默认方法:andThen
如果一个方法的参数和返回值全都是Consumer
类型,那么就可以实现效果:消费一个数据的时候,首先做一个操作,然后再做一个操作,实现组合。而这个方法就是Consumer
接口中的default方法andThen
。下面是JDK的源代码:
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) { Objects.requireNonNull(after); return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); }; }
备注:
java.util.Objects
的requireNonNull
静态方法将会在参数为null时主动抛出NullPointerException
异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。
要想实现组合,需要两个或多个Lambda表达式即可,而andThen
的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组合的情况:
public class Test { public static void main(String[] args) { printString("Hello", new Consumer<String>() { @Override public void accept(String s) { System.out.println(s.toUpperCase()); } }, new Consumer<String>() { @Override public void accept(String s) { System.out.println(s.toLowerCase()); } }); printString("hello", s-> System.out.println(s.toUpperCase()), s -> System.out.println(s.toLowerCase())); } public static void printString(String s ,Consumer<String> consumer,Consumer<String> consumer2){ // consumer.accept(s); // consumer2.accept(s); consumer.andThen(consumer2).accept(s); } }
运行结果将会首先打印完全大写的HELLO,然后打印完全小写的hello。当然,通过链式写法可以实现更多步骤的组合。
Function接口
java.util.function.Function<T,R>
接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据,前者称为前置条件,后者称为后置条件。有进有出,所以称为“函数Function”。
抽象方法:apply
Function
接口中最主要的抽象方法为:R apply(T t)
,根据类型T的参数获取类型R的结果。使用的场景例如:将String
类型转换为Integer
类型。
public class Test { public static void main(String[] args) { Function<String,Integer> f = new Function<String, Integer>() { @Override public Integer apply(String s) { return Integer.parseInt(s); } }; Integer apply = f.apply("100"); System.out.println(apply); Function<String,Integer> f2 = s -> Integer.parseInt(s); System.out.println(f2.apply("200")); } }
练习: 使用Function接口作为方法参数 将一个存储字符串名字的集合,转换为一个存储Person对象的集合
public class Test { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("柳岩"); list.add("唐嫣"); change(list, new Function<String, Person>() { @Override public Person apply(String s) { return new Person(s); } }); change(list,s -> new Person(s)); } public static void change(List<String> list , Function<String, Person> f){ List<Person> personList = new ArrayList<>(); for (String name : list) { Person p = f.apply(name); personList.add(p); } System.out.println(personList); } }
默认方法:andThen
Function
接口中有一个默认的andThen
方法,用来进行组合操作。JDK源代码如:
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) { Objects.requireNonNull(after); return (T t) -> after.apply(apply(t)); }
该方法同样用于“先做什么,再做什么”的场景,和Consumer
中的andThen
差不多:
public class Test { public static void main(String[] args) { method("10",s -> { return Integer.parseInt(s); },s->{ return s*=10; }); } //将字符串转为 int 在扩大10倍 private static void method( String str,Function<String, Integer> one, Function<Integer, Integer> two) { // Integer i = one.apply(str); // Integer num = two.apply(i); // System.out.println(num); Integer num = one.andThen(two).apply(str); System.out.println(num); } }
第一个操作是将字符串解析成为int数字,第二个操作是乘以10。两个操作通过andThen
按照前后顺序组合到了一起。
请注意,Function的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同。
Predicate接口
有时候我们需要对某种类型的数据进行判断,从而得到一个boolean值结果。这时可以使用java.util.function.Predicate<T>
接口。
抽象方法:test
Predicate
接口中包含一个抽象方法:boolean test(T t)
。用于条件判断的场景:
public class Test { public static void main(String[] args) { Predicate<String> p = new Predicate<String>() { @Override public boolean test(String s) { return s.endsWith(".java"); } }; System.out.println(p.test("abc.java")); Predicate<String> p2 = s -> s.endsWith(".java"); System.out.println(p2.test("aaa.java")); } }
练习:使用Predicate作为方法参数 判断一个字符串是否很长 如果长度大于5则为true 小于5则为false
public class Test { public static void main(String[] args) { isLong("aaa", new Predicate<String>() { @Override public boolean test(String s) { return s.length()>=5; } }); isLong("bbbaa",s -> s.length()>=5); } public static void isLong(String s , Predicate<String> p){ boolean test = p.test(s); System.out.println(test); } }
默认方法:and
既然是条件判断,就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个Predicate
条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时,可以使用default方法and
。其JDK源码为:
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) { Objects.requireNonNull(other); return (t) -> test(t) && other.test(t); }
如果要判断一个字符串既要包含大写“H”,又要包含大写“W”,那么:
public class Test { public static void main(String[] args) { method("Helloworld" ,s -> s.contains("H"), s -> s.contains("W")); } private static void method(String str ,Predicate<String> one, Predicate<String> two) { boolean b1 = one.test(str); boolean b2 = two.test(str); System.out.println("字符串符合要求吗:" + (b1 && b2)); boolean isValid = one.and(two).test(str); System.out.println("字符串符合要求吗:" + isValid); } }
默认方法:or
与and
的“与”类似,默认方法or
实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为:
default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) { Objects.requireNonNull(other); return (t) -> test(t) || other.test(t); }
如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”,那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可,其他都不变:
public class Test { public static void main(String[] args) { method("Helloworld" ,s -> s.contains("H"), s -> s.contains("W")); } private static void method(String str ,Predicate<String> one, Predicate<String> two) { boolean b1 = one.test(str); boolean b2 = two.test(str); System.out.println("字符串符合要求吗:" + (b1 || b2)); boolean isValid = one.and(two).test(str); System.out.println("字符串符合要求吗:" + isValid); } }
默认方法:negate
“与”、“或”已经了解了,剩下的“非”(取反)也会简单。默认方法negate
的JDK源代码为:
default Predicate<T> negate() { return (t) -> !test(t); }
从实现中很容易看出,它是执行了test方法之后,对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在test
方法调用之前调用negate
方法,正如and
和or
方法一样:
public class Test { public static void main(String[] args) { isLong("aaa", new Predicate<String>() { @Override public boolean test(String s) { return s.length()<5; } }); isLong("bbbaa",s -> s.length()>=5); } public static void isLong(String s , Predicate<String> p){ boolean test = p.test(s); System.out.println(!test); boolean b2 = p.negate().test(s); System.out.println(b2); } }
3.Stream流
在Java 8中,得益于Lambda所带来的函数式编程,引入了一个全新的Stream概念,用于解决已有集合类库既有的弊端。
4.1 引言
传统集合的多步遍历代码
几乎所有的集合(如Collection
接口或Map
接口等)都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候,除了必需的添加、删除、获取外,最典型的就是集合遍历。例如:
public class Demo10ForEach { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); for (String name : list) { System.out.println(name); } } }
这是一段非常简单的集合遍历操作:对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。
循环遍历的弊端
Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么(What),而不是怎么做(How),这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在,我们仔细体会一下上例代码,可以发现:
- for循环的语法就是“怎么做”
- for循环的循环体才是“做什么”
为什么使用循环?因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗?遍历是指每一个元素逐一进行处理,而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的,后者是方式。
试想一下,如果希望对集合中的元素进行筛选过滤:
- 将集合A根据条件一过滤为子集B;
- 然后再根据条件二过滤为子集C。
那怎么办?在Java 8之前的做法可能为:
这段代码中含有三个循环,每一个作用不同:
- 首先筛选所有姓张的人;
- 然后筛选名字有三个字的人;
- 最后进行对结果进行打印输出。
public class Demo11NormalFilter { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); List<String> zhangList = new ArrayList<>(); for (String name : list) { if (name.startsWith("张")) { zhangList.add(name); } } List<String> shortList = new ArrayList<>(); for (String name : zhangList) { if (name.length() == 3) { shortList.add(name); } } for (String name : shortList) { System.out.println(name); } } }
每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候,总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么?不是。循环是做事情的方式,而不是目的。另一方面,使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历,只能再使用另一个循环从头开始。
那,Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢?
Stream的更优写法
下面来看一下借助Java 8的Stream API,什么才叫优雅:
public class Demo12StreamFilter { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); list.stream() .filter(s -> s.startsWith("张")) .filter(s -> s.length() == 3) .forEach(s -> System.out.println(s)); } }
直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义:获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历,我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。
4.2 流式思想概述
注意:Stream和IO流(InputStream/OutputStream)没有任何关系,请暂时忘记对传统IO流的固有印象
Stream流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”,Stream流不是一种数据结构,不保存数据,而是对数据进行加工 处理。Stream可以看作是流水线上的一个工序。在流水线上,通过多个工序让一个原材料加工成一个商品。
当需要对多个元素进行操作(特别是多步操作)的时候,考虑到性能及便利性,我们应该首先拼好一个“模型”步骤方案,然后再按照方案去执行它。
Stream API能让我们快速完成许多复杂的操作,如筛选、切片、映射、查找、去除重复,统计,匹配和归约。Stream是流式思想,相当于工厂的流水线,对集合中的数据进行加工处理
4.3 获取流方式
java.util.stream.Stream<T>
是Java 8新加入的最常用的流接口。(这并不是一个函数式接口。)
获取一个流非常简单,有以下几种常用的方式:
- 所有的
Collection
集合都可以通过stream
默认方法获取流; Stream
接口的静态方法of
可以获取数组对应的流。
方式1 : 根据Collection获取流
首先,java.util.Collection
接口中加入了default方法stream
用来获取流,所以其所有实现类均可获取流。
import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /* 获取Stream流的方式 1.Collection中 方法 Stream stream() 2.Stream接口 中静态方法 of(T...t) 向Stream中添加多个数据 */ public class Demo13GetStream { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); // ... Stream<String> stream1 = list.stream(); Set<String> set = new HashSet<>(); // ... Stream<String> stream2 = set.stream(); } }
方式2: 根据数组获取流
如果使用的不是集合或映射而是数组,由于数组对象不可能添加默认方法,所以Stream
接口中提供了静态方法of
,使用很简单:
import java.util.stream.Stream; public class Demo14GetStream { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" }; Stream<String> stream = Stream.of(array); } }
备注:
of
方法的参数其实是一个可变参数,所以支持数组。
4.4 常用方法
流模型的操作很丰富,这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种:
- 终结方法:返回值类型不再是
Stream
接口自身类型的方法,因此不再支持类似StringBuilder
那样的链式调用。本小节中,终结方法包括count
和forEach
方法。 - 非终结方法:返回值类型仍然是
Stream
接口自身类型的方法,因此支持链式调用。(除了终结方法外,其余方法均为非终结方法。)
备注:本小节之外的更多方法,请自行参考API文档。
forEach : 逐一处理
虽然方法名字叫forEach
,但是与for循环中的“for-each”昵称不同,该方法并不保证元素的逐一消费动作在流中是被有序执行的。
void forEach(Consumer<? super T> action);
该方法接收一个Consumer
接口函数,会将每一个流元素交给该函数进行处理。例如:
import java.util.stream.Stream; public class Demo15StreamForEach { public static void main(String[] args) { Stream<String> stream = Stream.of("大娃","二娃","三娃","四娃","五娃","六娃","七娃","爷爷","蛇精","蝎子精"); //Stream<String> stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); stream.forEach((String str)->{System.out.println(str);}); } }
在这里,lambda表达式(String str)->{System.out.println(str);}
就是一个Consumer函数式接口的示例。
filter:过滤
可以通过filter
方法将一个流转换成另一个子集流。方法声明:
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
该接口接收一个Predicate
函数式接口参数(可以是一个Lambda)作为筛选条件。
基本使用**
Stream流中的filter
方法基本使用的代码如:
public class Demo16StreamFilter { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.filter((String s) -> {return s.startsWith("张");}); } }
在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件:必须姓张。
count:统计个数
正如旧集合Collection
当中的size
方法一样,流提供count
方法来数一数其中的元素个数:
long count();
该方法返回一个long值代表元素个数(不再像旧集合那样是int值)。基本使用:
public class Demo17StreamCount { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.filter(s -> s.startsWith("张")); System.out.println(result.count()); // 2 } }
limit:取用前几个limit
方法可以对流进行截取,只取用前n个。方法签名:
Stream<T> limit(long maxSize):获取Stream流对象中的前n个元素,返回一个新的Stream流对象
参数是一个long型,如果集合当前长度大于参数则进行截取;否则不进行操作。
基本使用:
import java.util.stream.Stream; public class Demo18StreamLimit { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.limit(2); System.out.println(result.count()); // 2 } }
skip:跳过前几个
如果希望跳过前几个元素,可以使用skip
方法获取一个截取之后的新流:
Stream<T> skip(long n): 跳过Stream流对象中的前n个元素,返回一个新的Stream流对象
如果流的当前长度大于n,则跳过前n个;否则将会得到一个长度为0的空流。
基本使用:
import java.util.stream.Stream; public class Demo19StreamSkip { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.skip(2); System.out.println(result.count()); // 1 } }
concat:组合
如果有两个流,希望合并成为一个流,那么可以使用Stream
接口的静态方法concat
:
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b): 把参数列表中的两个Stream流对象a和b,合并成一个新的Stream流对象
备注:这是一个静态方法,与
java.lang.String
当中的concat
方法是不同的。
该方法的基本使用代码如:
import java.util.stream.Stream; public class Demo20StreamConcat { public static void main(String[] args) { Stream<String> streamA = Stream.of("张无忌"); Stream<String> streamB = Stream.of("张翠山"); Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB); } }
distinct:去重
如果需要去除重复数据,可以使用 distinct方法。方法签名:
Stream<T> distinct()
基本使用:
public class Test { public static void main(String[] args) { Stream.of(22, 33, 22, 11, 33) .distinct() .forEach(s-> System.out.println(s)); } }
map:映射
如果需要将流中的元素映射到另一个流中,可以使用 map方法。方法签名:
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
该接口需要一个 Function函数式接口参数,可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。
基本使用:
public class Test { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("11", "22", "33"); Stream<Integer> result = original.map(Integer::parseInt); result.forEach(s -> System.out.println(s + 10)); } }
4.5 Stream综合案例
现在有两个ArrayList
集合存储队伍当中的多个成员姓名,要求使用传统的for循环(或增强for循环)依次进行以下若干操作步骤:
- 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;
- 第一个队伍筛选之后只要前3个人;
- 第二个队伍只要姓张的成员姓名;
- 第二个队伍筛选之后不要前2个人;
- 将两个队伍合并为一个队伍;
- 打印整个队伍的姓名信息。
两个队伍(集合)的代码如下:
public class Demo21ArrayListNames { public static void main(String[] args) { List<String> one = new ArrayList<>(); one.add("迪丽热巴"); one.add("宋远桥"); one.add("苏星河"); one.add("老子"); one.add("庄子"); one.add("孙子"); one.add("洪七公"); List<String> two = new ArrayList<>(); two.add("古力娜扎"); two.add("张无忌"); two.add("张三丰"); two.add("赵丽颖"); two.add("张二狗"); two.add("张天爱"); two.add("张三"); // .... } }
传统方式
使用for循环 , 示例代码:
public class Demo22ArrayListNames { public static void main(String[] args) { List<String> one = new ArrayList<>(); // ... List<String> two = new ArrayList<>(); // ... // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名; List<String> oneA = new ArrayList<>(); for (String name : one) { if (name.length() == 3) { oneA.add(name); } } // 第一个队伍筛选之后只要前3个人; List<String> oneB = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 3; i++) { oneB.add(oneA.get(i)); } // 第二个队伍只要姓张的成员姓名; List<String> twoA = new ArrayList<>(); for (String name : two) { if (name.startsWith("张")) { twoA.add(name); } } // 第二个队伍筛选之后不要前2个人; List<String> twoB = new ArrayList<>(); for (int i = 2; i < twoA.size(); i++) { twoB.add(twoA.get(i)); } // 将两个队伍合并为一个队伍; List<String> totalNames = new ArrayList<>(); totalNames.addAll(oneB); totalNames.addAll(twoB); // 打印整个队伍的姓名信息。 for (String name : totalNames) { System.out.println(name); } } }
运行结果为:
宋远桥 苏星河 洪七公 张二狗 张天爱 张三
Stream方式
等效的Stream流式处理代码为:
public class Demo23StreamNames { public static void main(String[] args) { List<String> one = new ArrayList<>(); // ... List<String> two = new ArrayList<>(); // ... // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名; // 第一个队伍筛选之后只要前3个人; Stream<String> streamOne = one.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3); // 第二个队伍只要姓张的成员姓名; // 第二个队伍筛选之后不要前2个人; Stream<String> streamTwo = two.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).skip(2); // 将两个队伍合并为一个队伍; // 根据姓名创建Person对象; // 打印整个队伍的Person对象信息。 Stream.concat(streamOne, streamTwo).forEach(s->System.out.println(s)); } }
运行效果完全一样:
宋远桥 苏星河 洪七公 张二狗 张天爱 张三
4.6 函数拼接与终结方法[了解]
在上述介绍的各种方法中,凡是返回值仍然为Stream
接口的为函数拼接方法,它们支持链式调用;而返回值不再为Stream
接口的为终结方法,不再支持链式调用。如下表所示:
方法名 | 方法作用 | 方法种类 | 是否支持链式调用 |
---|---|---|---|
count | 统计个数 | 终结 | 否 |
forEach | 逐一处理 | 终结 | 否 |
filter | 过滤 | 函数拼接 | 是 |
limit | 取用前几个 | 函数拼接 | 是 |
skip | 跳过前几个 | 函数拼接 | 是 |
concat | 组合 | 函数拼接 | 是 |
4.7 Stream流中的结果到集合中
Stream流提供 collect方法,其参数需要一个 java.util.stream.Collector<T,A, R>接口对象来指定收集到哪 种集合中。java.util.stream.Collectors 类提供一些方法,可以作为 Collector`接口的实例:
- public static <t> Collector<T, ?, List<t>> toList():转换为 List集合。 </t></t>
- public static <t> Collector<T, ?, Set<t>> toSet():转换为 Set集合。 </t></t>
下面是这两个方法的基本使用代码
public class Test { public static void main(String[] args) { Stream<String> stream = Stream.of("aa", "bb", "cc"); //转换为list集合 List<String> list = stream.collect(Collectors.toList()); //转换为set集合 Set<String> set = stream.collect(Collectors.toSet()); //转换为ArrayList集合 ArrayList<String> arrayList = stream.collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new)); //转换为HashSet集合 HashSet<String> hashSet = stream.collect(Collectors.toCollection(HashSet::new)); } }
4.8 Stream流中的结果到数组中
Stream提供 toArray方法来将结果放到一个数组中,返回值类型是Object[]的:
Object[] toArray();
其使用场景如:
public class Test { public static void main(String[] args) { Stream<String> stream = Stream.of("aa", "bb", "cc"); Object[] objects = stream.toArray(); System.out.println(Arrays.toString(objects)); String[] strings = stream.toArray(String[]::new); System.out.println(Arrays.toString(strings)); } }