Java语法进阶16-Lambda-Stream-Optional
Lambda
大年初二,大门不出二门不迈。继续学习!
函数式接口
Lambda表达式其实就是实现SAM接口的语法糖,所谓SAM接口就是Single Abstract Method,即该接口中只有一个抽象方法需要实现,当然该接口可以包含其他非抽象方法。
它关注方法具备什么样的功能,强调做什么,而不是以什么形式做。
面向对象的思想:
做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情.
函数式编程思想:
只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程
自定义函数式接口
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);// public abstract 是可以省略的
// 其他非抽象方法内容
}
消费型接口
消费型接口的抽象方法特点:有形参,但是返回值类型是void
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
Consumer<T> | void accept(T t) | 接收一个对象用于完成功能 |
BiConsumer<T,U> | void accept(T t, U u) | 接收两个对象用于完成功能 |
DoubleConsumer | void accept(double value) | 接收一个double值 |
IntConsumer | void accept(int value) | 接收一个int值 |
LongConsumer | void accept(long value) | 接收一个long值 |
ObjDoubleConsumer<T> | void accept(T t, double value) | 接收一个对象和一个double值 |
ObjIntConsumer<T> | void accept(T t, int value) | 接收一个对象和一个int值 |
ObjLongConsumer<T> | void accept(T t, long value) | 接收一个对象和一个long值 |
供给型接口
供给型接口的抽象方法特点:无参,但是有返回值
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
Supplier<T> | T get() | 返回一个对象 |
BooleanSupplier | boolean getAsBoolean() | 返回一个boolean值 |
DoubleSupplier | double getAsDouble() | 返回一个double值 |
IntSupplier | int getAsInt() | 返回一个int值 |
LongSupplier | long getAsLong() | 返回一个long值 |
判断型接口
判断型接口的抽象方法特点:有参,但是返回值类型是boolean结果
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
Predicate<T> | boolean test(T t) | 接收一个对象 |
BiPredicate<T,U> | boolean test(T t, U u) | 接收两个对象 |
DoublePredicate | boolean test(double value) | 接收一个double值 |
IntPredicate | boolean test(int value) | 接收一个int值 |
LongPredicate | boolean test(long value) | 接收一个long值 |
功能型接口
功能型接口的抽象方法特点:既有参数又有返回值
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
Function<T,R> | R apply(T t) | 接收一个T类型对象,返回一个R类型对象结果 |
UnaryOperator<T> | T apply(T t) | 接收一个T类型对象,返回一个T类型对象结果 |
DoubleFunction<R> | R apply(double value) | 接收一个double值,返回一个R类型对象 |
IntFunction<R> | R apply(int value) | 接收一个int值,返回一个R类型对象 |
LongFunction<R> | R apply(long value) | 接收一个long值,返回一个R类型对象 |
ToDoubleFunction<T> | double applyAsDouble(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个double |
ToIntFunction<T> | int applyAsInt(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个int |
ToLongFunction<T> | long applyAsLong(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个long |
DoubleToIntFunction | int applyAsInt(double value) | 接收一个double值,返回一个int结果 |
DoubleToLongFunction | long applyAsLong(double value) | 接收一个double值,返回一个long结果 |
IntToDoubleFunction | double applyAsDouble(int value) | 接收一个int值,返回一个double结果 |
IntToLongFunction | long applyAsLong(int value) | 接收一个int值,返回一个long结果 |
LongToDoubleFunction | double applyAsDouble(long value) | 接收一个long值,返回一个double结果 |
LongToIntFunction | int applyAsInt(long value) | 接收一个long值,返回一个int结果 |
DoubleUnaryOperator | double applyAsDouble(double operand) | 接收一个double值,返回一个double |
IntUnaryOperator | int applyAsInt(int operand) | 接收一个int值,返回一个int结果 |
LongUnaryOperator | long applyAsLong(long operand) | 接收一个long值,返回一个long结果 |
BiFunction<T,U,R> | R apply(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个R类型对象结果 |
BinaryOperator<T> | T apply(T t, T u) | 接收两个T类型对象,返回一个T类型对象结果 |
ToDoubleBiFunction<T,U> | double applyAsDouble(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个double |
ToIntBiFunction<T,U> | int applyAsInt(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个int |
ToLongBiFunction<T,U> | long applyAsLong(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个long |
DoubleBinaryOperator | double applyAsDouble(double left, double right) | 接收两个double值,返回一个double结果 |
IntBinaryOperator | int applyAsInt(int left, int right) | 接收两个int值,返回一个int结果 |
LongBinaryOperator | long applyAsLong(long left, long right) | 接收两个long值,返回一个long结果 |
Lambda表达式语法
其本质上,Lambda表达式是用于实现【函数式接口】的“抽象方法”
Lambda表达式语法格式
(形参列表) -> {Lambda体}
说明:
(形参列表)它就是你要赋值的函数式接口的抽象方法的 (形参列表),照抄
{Lambda体}就是实现这个抽象方法的方法体
-> 称为Lambda操作符(减号和大于号中间不能有空格,而且必须是英文状态下半角输入方式)
优化:Lambda表达式可以精简
当{Lambda体}中只有一句语句时,可以省略{}和{;}
当{Lambda体}中只有一句语句时,并且这个语句还是一个return语句,那么return也可以省略,但是如果{;}没有省略的话,return是不能省略的
(形参列表)的类型可以省略
当(形参列表)的形参个数只有一个,那么可以把数据类型和()一起省略,但是形参名不能省略
当(形参列表)是空参时,()不能省略
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.forEach((li) -> System.out.println("li = " + li));//void forEach(Consumer<? super T> action)
方法引用
当 Lambda 体满足一些特殊的情况时,还可以再简化
(1)Lambda体只有一句语句,并且是通过调用一个对象的/类的现有的方法来完成的
(2)并且Lambda表达式的形参正好是给该方法的实参
方法引用的语法格式:
(1)实例对象名::实例方法
(2)类名::静态方法
(3)类名::实例方法
说明:
:: 称为方法引用操作符(两个 : 中间不能有空格,而且必须英文状态下半角输入)
Lambda表达式的形参列表,全部在Lambda体中使用上了,要么是作为调用方法的对象,要么是作为方法的实参。
在整个Lambda体中没有额外的数据。
构造器引用
(1)当Lambda表达式是创建一个对象,并且满足Lambda表达式形参,正好是给创建这个对象的构造器的实参列表。
(2) 当Lambda表达式是创建一个数组对象,并且满足Lambda表达式形参,正好是给创建这个数组对象的长度
构造器引用的语法格式:
类名::new
数组类型名::new
Stream
Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。
Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念,它可以指定你希望对集合进行的多种操作,可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。
Stream 是数据渠道,用于操作数据源(集合、数组等)所存储的元素序列。“集合指的是负责存储数据,Stream流指的是计算,负责处理数据!”
注意:
①Stream 自己不会存储元素。
②Stream 不会改变源对象。每次处理都会返回一个持有结果的新Stream。
③Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
Stream 的操作三个步骤:
1- 创建 Stream:通过一个数据源(如:集合、数组),获取一个流
2- 中间操作:中间操作是个操作链,对数据源的数据进行n次处理,但是在终结操作前,并不会真正执行。
3- 终止操作:一旦执行终止操作,就执行中间操作链,最终产生结果并结束Stream。
创建Stream
1、创建 Stream方式一:通过集合
Java8 中的 Collection 接口被扩展,提供了两个获取流的方法:
public default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
public default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流
2、创建 Stream方式二:通过数组
Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流:
public static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
还有重载形式,能够处理对应基本类型的数组
3、创建 Stream方式三:通过 Stream.of()
可以调用Stream类静态方法 of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。
public static<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个顺序流
4、创建 Stream方式四:创建无限流
可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(), 创建无限流。
public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f):返回一个无限流
public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) :返回一个无限流
中间操作
多个中间操作可以连接起来形成一个流水线,除非流水线上触发终止操作,否则中间操作不会执行任何的处理!而在终止操作时一次性全部处理,称为“惰性求值”。
方 法 | 描 述 |
---|---|
filter(Predicate p) | 筛选,接收 Lambda , 从流中排除某些元素 |
distinct() | 去除,通过流所生成元素的equals() 去除重复元素 |
limit(long maxSize) | 截断流,使其元素不超过给定数量 |
skip(long n) | 跳过元素,返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个,则返回一个空流。与 limit(n) 互补 |
peek(Consumer action) | 接收Lambda,对流中的每个数据执行Lambda体操作 |
sorted() | 产生一个新流,其中按自然顺序排序 |
sorted(Comparator com) | 产生一个新流,其中按比较器顺序排序 |
map(Function f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,并将其映射成一个新的元素。 |
mapToDouble(ToDoubleFunction f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的 DoubleStream。 |
mapToInt(ToIntFunction f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的 IntStream。 |
mapToLong(ToLongFunction f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的 LongStream。 |
flatMap(Function f) | 接收一个函数作为参数,将流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接成一个流 |
终结操作
终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值,例如:List、Integer,甚至是 void。流进行了终止操作后,不能再次使用。
方法 | 描述 |
---|---|
boolean allMatch(Predicate p) | 检查是否匹配所有元素 |
boolean anyMatch(Predicate p) | 检查是否至少匹配一个元素 |
boolean noneMatch(Predicate p) | 检查是否没有匹配所有元素 |
Optional<T> findFirst() | 返回第一个元素 |
Optional<T> findAny() | 返回当前流中的任意元素 |
long count() | 返回流中元素总数 |
Optional<T> max(Comparator c) | 返回流中最大值 |
Optional<T> min(Comparator c) | 返回流中最小值 |
void forEach(Consumer c) | 迭代 |
T reduce(T iden, BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回 T |
U reduce(BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回 Optional<T> |
R collect(Collector c) | 将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现,用于给Stream中元素做汇总的方法 |
Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作(如收集到 List、Set、Map)。另外, Collectors 实用类提供了很多静态方法,可以方便地创建常见收集器实例。
Optional<T>
为了解决空指针异常,Optional 提供很多有用的方法,这样我们就不用显式进行空值检测。
Optional实际上是个容器:它可以保存类型 T 的值,或者仅仅保存 null。
API
1、如何创建Optional对象?或者说如何用Optional来装值对象或null值
(1)static <T> Optional<T> empty() :用来创建一个空的Optional
(2)static <T> Optional<T> of(T value) :用来创建一个非空的Optional
(3)static <T> Optional<T> ofNullable(T value) :用来创建一个可能是空,也可能非空的Optional
2、如何从Optional容器中取出所包装的对象呢?
(1)T get() :要求Optional容器必须非空
T get()与of(T value)使用是安全的
(2)T orElse(T other) :
orElse(T other) 与 ofNullable(T value)配合使用,
如果Optional容器中非空,就返回所包装值,如果为空,就用orElse(T other)other指定的默认值(备胎)代替
(3)T orElseGet(Supplier<? extends T> other) :
如果Optional容器中非空,就返回所包装值,如果为空,就用Supplier接口的Lambda表达式提供的值代替
(4)<X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)
如果Optional容器中非空,就返回所包装值,如果为空,就抛出你指定的异常类型代替原来的NoSuchElementException
3、其他方法
(1)boolean isPresent() :判断Optional容器中的值是否存在
(2)void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) :
判断Optional容器中的值是否存在,如果存在,就对它进行Consumer指定的操作,如果不存在就不做
(3)<U> Optional<U> map(Function<? super T,? extends U> mapper)
判断Optional容器中的值是否存在,如果存在,就对它进行Function接口指定的操作,如果不存在就不做
重要的一点是 Optional 不是 Serializable。因此,它不应该用作类的字段。
Jackson 库支持把 Optional 当作普通对象。也就是说,Jackson 会把空对象看作 null,而有值的对象则把其值看作对应域的值。
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