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一、引言

java8最大的特性就是引入Lambda表達式，即函數(shù)式編程，可以將行為進行傳遞?？偨Y(jié)就是：使用不可變值與函數(shù)，函數(shù)對不可變值進行處理，映射成另一個值。

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二、java重要的函數(shù)式接口

1、什么是函數(shù)式接口

函數(shù)接口是只有一個抽象方法的接口，用作 Lambda 表達式的類型。使用@FunctionalInterface注解修飾的類，編譯器會檢測該類是否只有一個抽象方法或接口，否則，會報錯。可以有多個默認方法，靜態(tài)方法。

1.1 java8自帶的常用函數(shù)式接口。

public?class?Test?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????Predicate?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?consumer?=?System.out::println;
????????consumer.accept("命運由我不由天");

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

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

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

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

????????test(()?->?"我是一個演示的函數(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.work();
????????System.out.println(work);
????}

????public?interface?Worker?{
????????String?work();
????}
}
//9龍的身高高于185嗎？：false
//命運由我不由天
//9龍
//10
//false
//6
//我是一個演示的函數(shù)式接口

以上演示了lambda接口的使用及自定義一個函數(shù)式接口并使用。下面，我們看看java8將函數(shù)式接口封裝到流中如何高效的幫助我們處理集合。

注意：Student::getName例子中這種編寫lambda表達式的方式稱為方法引用。格式為ClassNmae::methodName。是不是很神奇，java8就是這么迷人。

示例：本篇所有示例都基于以下三個類。OutstandingClass：班級；Student：學生；SpecialityEnum：特長。

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，這樣的操作稱為惰性求值。惰性求值可以像建造者模式一樣鏈式使用，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，這樣的操作稱為及早求值。

2、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?TestCase?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List?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);
????}
}
//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}]

2.2 filter

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

比如我們篩選出出身高小于180的同學。

public?class?TestCase?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List?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?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

public?class?TestCase?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List?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?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對象轉(zhuǎn)換為String對象，獲取student的名字。

2.4 flatMap

將多個Stream合并為一個Stream。惰性求值

public?class?TestCase?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List?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?studentList?=?Stream.of(students,
????????????????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list轉(zhuǎn)換為Stream，再通過flatMap將兩個流合并為一個。

2.5 max和min

我們經(jīng)常會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?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?max?=?students.stream()
????????????.max(Comparator.comparing(stu?->?stu.getAge()));
????????Optional?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Comparator（例子中使用java8自帶的靜態(tài)函數(shù)，只需要傳進需要比較值即可。）并且返回一個Optional對象，該對象是java8新增的類，專門為了防止null引發(fā)的空指針異常。

可以使用max.isPresent()判斷是否有值；可以使用max.orElse(new Student())，當值為null時就使用給定值；也可以使用max.orElseGet(() -> new Student());這需要傳入一個Supplier的lambda表達式。

2.6 count

統(tǒng)計功能，一般都是結(jié)合filter使用，因為先篩選出我們需要的再統(tǒng)計即可。及早求值

public?class?TestCase?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List?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 操作可以實現(xiàn)從一組值中生成一個值。在上述例子中用到的 count 、 min 和 max 方法，因為常用而被納入標準庫中。事實上，這些方法都是 reduce 操作。及早求值。

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。

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三、高級集合類及收集器

3.1 轉(zhuǎn)換成值

收集器，一種通用的、從流生成復雜值的結(jié)構(gòu)。只要將它傳給 collect 方法，所有的流就都可以使用它了。標準類庫已經(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 類中靜態(tài)導入的。

public?class?CollectorsTest?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List?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);
????????//復制students1，并移除一個學生
????????List?students2?=?new?ArrayList<>(students1);
????????students2.remove(1);
????????OutstandingClass?ostClass2?=?new?OutstandingClass("二班",?students2);
????????//將ostClass1、ostClass2轉(zhuǎn)換為Stream
????????Stream?classStream?=?Stream.of(ostClass1,?ostClass2);
????????OutstandingClass?outstandingClass?=?biggestGroup(classStream);
????????System.out.println("人數(shù)最多的班級是："?+?outstandingClass.getName());

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

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

????/**
?????*?計算平均年齡
?????*/
????private?static?double?averageNumberOfStudent(List?students)?{
????????return?students.stream().collect(averagingInt(Student::getAge));
????}
}
//輸出結(jié)果
//人數(shù)最多的班級是：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集合，Collectors.partitioningBy幫我們實現(xiàn)了，接收一個Predicate函數(shù)式接口。

將示例學生分為會唱歌與不會唱歌的兩個集合。

public?class?PartitioningByTest?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//省略List?students的初始化
????????Map>?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，可以使用任意值對數(shù)據(jù)分組。Collectors.groupingBy接收一個Function做轉(zhuǎn)換。

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

例子：根據(jù)學生第一個特長進行分組

public?class?GroupingByTest?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????//省略List?students的初始化
?????????Map>?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

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

public?class?JoiningTest?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????List?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接收三個參數(shù)，第一個是分界符，第二個是前綴符，第三個是結(jié)束符。也可以不傳入?yún)?shù)Collectors.joining()，這樣就是直接拼接。

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四、總結(jié)

本篇主要從實際使用講述了常用的方法及流，使用java8可以很清晰表達你要做什么，代碼也很簡潔。本篇例子主要是為了講解較為簡單，大家可以去使用java8重構(gòu)自己現(xiàn)有的代碼，自行領(lǐng)會lambda的奧妙。

本文說的Stream要組合使用才會發(fā)揮更大的功能，鏈式調(diào)用很迷人，根據(jù)自己的業(yè)務去做吧。

END

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