感受 lambda 之美！
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一、引言
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。
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(gè)抽象方法的接口，用作 Lambda 表達(dá)式的類型。使用@FunctionalInterface注解修飾的類，編譯器會(huì)檢測(cè)該類是否只有一個(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。
1.1 java8自帶的常用函數(shù)式接口。
public class Test {
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.work();
System.out.println(work);
}
public interface Worker {
String work();
}
}
//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)式接口以上演示了lambda接口的使用及自定義一個(gè)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(dá)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(gè)類。OutstandingClass：班級(jí)；Student：學(xué)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?zhǔn)绞褂茫詈笤偈褂眉霸缜笾档玫阶罱K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<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);
}
}
//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(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
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
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> 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(gè)list轉(zhuǎn)換為Stream，再通過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，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(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：22.7 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)庫中。事實(shí)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(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(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：37.666666666666664maxBy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。
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。
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，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。
四、總結(jié)
本篇主要從實(shí)際使用講述了常用的方法及流，使用java8可以很清晰表達(dá)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(huì)lambda的奧妙。
本文說的Stream要組合使用才會(huì)發(fā)揮更大的功能，鏈?zhǔn)秸{(diào)用很迷人，根據(jù)自己的業(yè)務(wù)去做吧。
END
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