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Java8 Lambda与StreamAPI

最新推荐文章于 2024-09-25 09:43:33 发布

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本文介绍了Java8中的Lambda表达式及函数式接口的概念与使用案例，并详细解析了StreamAPI的功能特性，包括创建方式、中间操作及终止操作等。

1 Lambda表达式&函数式接口

1.1，什么是Lambda表达式？

lambda 表达式可以理解为一种匿名函数的代替，lambda允许将函数作为一个方法的参数（函数作为方法参数传递），将代码像数据一样传递，目的是简化代码的编写。

1.2，什么是函数式接口？

lambda表达式需要函数式接口的支持，所谓函数式接口，是指只有一个抽象方法，另外JDK8也提供了一个注解，帮助我们编译时检查语法是否符合

@FunctionInterface

1.3，Lambda表达式使用案例

lambda表达式的基本语法：

函数式接口 变量名 = (参数1，参数2...)->{ 
    //方法体 
}；

案例1：方法体无参

	 //_____________第一种匿名内部类_______________________
  Runnable runnable = new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
          System.out.println("run----------");
      }
  };

  new Thread(runnable).start();
  //_________第二种：lambda表达式____________________

  Runnable runnable1 = ()->{
      System.out.println("半简");
  };
  new Thread(runnable1).start();

 //_________第三种：全简 lambda表达式____________________
  new Thread(()->{
      System.out.println("全简");
  }).start();

  //_________第四种：超全简 lambda表达式____________________
  new Thread(()-> System.out.println("超全简")).start();

案例2：方法体有参数

 //传统模式
 Comparator<String> comparator = new Comparator<String>() {
     @Override
     public int compare(String o1, String o2) {
         return o1.length() - o2.length();
     }
 };
 TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>(comparator);

 //lambda表达式
 Comparator<String> comparator1 = (o1,o2) -> o1.length() - o2.length();
 TreeSet<String> treeSet1 = new TreeSet<>(comparator1);

 //最简 lambda表达式
 TreeSet<String> treeSet2 = new TreeSet<>((o1,o2)-> o1.length() - o2.length());

1.4，lambda表达式注意事项

Lambda引入了新的操作符:->(箭头操作符),->将表达式分成两部分 左侧：(参数1，参数2…)表示参数列表； 右侧：{}内部是方法体 
1、形参列表的数据类型会自动推断； 
2、如果形参列表为空，只需保留()；
3、如果形参只有1个，()可以省略，只需要参数的名称即可；
4、如果执行语句只有1句，且无返回值，{}可以省略，若有返回值，则若想省去{}，则必须同时省略return，且执行语句 也 保证只有1句；
5、lambda不会生成一个单独的内部类文件； 
6、lambda表达式若访问了局部变量，则局部变量必须是final的，若是局部变量没有加final关键字，系统会自动添加， 此 后在修改该局部变量，会报错。

2，流式编程-StreamAPI

2.1，什么是Stream？

Stream是Java8中处理数组、集合的抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API对集合数据进行操作，就类似于使用SQL执行的数据库查询。
一个Stream表面上与一个集合很类似，集合中保存的是数据，而流设置的是对数据的操作。
Stream的特点：

 1. Stream 自己不会存储元素。  
 2. Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。  
 3. Stream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遵循“做什么，而不是怎么去做”的原则。只需要描述需要做什么，而不用考虑程序是怎样实现的。

2.2，快速体验StreamAPI的特点

public static void main(String[] args){ 
	List<String> data = new ArrayList<>();
	data.add("hello"); data.add("stream"); 
	data.add("good night!"); 
	//传统做法 
	long count = 0; 
	for (String s : data) { 
		if (s.length()>3) { 
			count++; 
		} 
	}
	System.out.println(count); 
	//StreamAPI结合lambda表达式 
	//链式编程 
	long count2 = data.stream().filter(s->s.length()>3).count();
	System.out.println(count2); 
}

2.3，使用StreamAPI的步骤

1. 创建一个Stream。 （创建） 
2. 在一个或多个步骤中，将初始Stream转化到另一个Stream的中间操作。 （中间操作）
3. 使用一个终止操作来产生一个结果。该操作会强制他之前的延迟操作立即执行。在这之后，该Stream就不会再被使用 了。（终止操作）

2.4，创建Stream的方式

上面已经演示了集合创建stream的方式
这里面再补充一种数组的方式

int[] array = new int[]{1,2,3}; 
IntStream stream = Arrays.stream(array);
long result = stream.filter(i -> i > 1).count();
System.out.println(result);

2.5，Stream的中间操作

2.5.1，筛选和切片(filter,limit,skip(n),distinct)

package com.hgz.jdk8; 
/*** @author huangguizhao */ 
public class Employee{ 
	private String name; 
	private int age; 
	private int salary;

	public Employee(String name, int age, int salary) { 
		this.name = name; 
		this.age = age; 
		this.salary = salary; 
	}
	public Employee() { 
	}
	@Override 
	public String toString() { 
		return "Employee{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + ", 	
		salary=" + salary + '}'; 
	}
	@Override 
	public boolean equals(Object obj) { 
		return true; 
	}
	@Override 
	public int hashCode() { 
		return 1; 
	}
	public String getName() { 
		return name; 
	}
	public void setName(String name) { 
		this.name = name; 
	}
	public int getAge() { 
		return age;
	}
	public void setAge(int age) { 
	this.age = age; 
	}
	public int getSalary() { 
		return salary; 
	}
	public void setSalary(int salary) { 
		this.salary = salary;
	} 
}

public static void main(String[] args){ 
	List<Employee> employees = new ArrayList<>(); 
	employees.add(new Employee("zhangsan",20,8000)); 
	employees.add(new Employee("lisi",30,18000)); 
	employees.add(new Employee("wangwu",40,28000)); 
	employees.add(new Employee("wangwu",40,28000)); 
	//筛选 
	Stream<Employee> employeeStream = employees.stream().filter(e -> 
	 e.getAge() > 30); 
	employeeStream.forEach(t->System.out.print(t.getName())); 
	//获取第一个 
	Stream<Employee> limitStream = employees.stream().limit(1);  
	limitStream.forEach(System.out::println); 
	//跳过两个 
	Stream<Employee> skipStream = employees.stream().skip(2); 
	skipStream.forEach(System.out::println); 
	System.out.println("------------------"); 
	//自动调用equals和hashcode 
	Stream<Employee> distinctStream = employees.stream().distinct();
	distinctStream.forEach(System.out::println); 
}

2.5.2，映射（map）

对象转换

// map——接收 Lambda ， 
// 将元素转换成其他形式或提取信息。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。
Stream<String> stringStream = employees.stream().map(e -> e.getName()); 
stringStream.forEach(System.out::println); 

//小写转换为大写 
List<String> list = Arrays.asList("a","b","c"); 
Stream<String> upperCaseStream = list.stream().map(String::toUpperCase); 
upperCaseStream.forEach(System.out::println);

2.5.3，排序（sorted）

System.out.println("-------------按年龄自然排序--------------"); 	
Stream<Integer> sortedStream = employees.stream().map(Employee::getAge).sorted(); 
sortedStream.forEach(System.out::println);
System.out.println("-------------定制排序------------------------");
Stream<Employee> sortedStream2 = employees.stream().sorted((x, y) -> { 
	if (x.getAge() == y.getAge()) {
		return x.getName().compareTo(y.getName()); 
	} else { 
		return x.getAge() - y.getAge();
	}
}); 
sortedStream2.forEach(System.out::println);

2.6，终止操作

2.6.1，遍历操作

forEach

2.6.2，查找和匹配

allMatch——检查是否匹配所有元素
anyMatch——检查是否至少匹配一个元素
noneMatch——检查是否没有匹配的元素
findFirst——返回第一个元素
findAny——返回当前流中的任意元素
count——返回流中元素的总个数
max——返回流中大值
min——返回流中小值

boolean b1 = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 30); 
boolean b2 = employees.stream().anyMatch(e -> e.getAge() > 30); Optional<Employee> max = employees.stream().max((x, y) -> x.getAge() - y.getAge()); 
System.out.println(b1); System.out.println(b2); System.out.println(max.get());

2.7，Stream的串行和并行

Stream有串行和并行两种，串行Stream上的操作是在一个线程中依次完成，而并行Stream则是在多个线程上同时执行

串行：

	public static void main(String[] args){ 
		//初始化數據 int max = 1000000; 
		List<String> values = new ArrayList<>(max); 
		for (int i = 0; i < max; i++) { 
			UUID uuid = UUID.randomUUID(); 
			values.add(uuid.toString()); 
		}
		//串行計算 long start = System.currentTimeMillis();
		long count = values.stream().sorted().count(); 
		System.out.println(count);
		long end = System.currentTimeMillis();
		long millis = end-start; System.out.println(millis);
	}

并行

//并行計算 
long start = System.currentTimeMillis(); 
long count = values.parallelStream().sorted().count(); 
System.out.println(count); 
long end = System.currentTimeMillis();
long millis = end-start;
System.out.println(millis);