02_Java8新特性

1.Lambda表达式

类似箭头函数

基本使用

@Test
public void test1(){
    //未使用Lambda表达式的写法
    Runnable r1 = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("hello Lambda!");
        }
    };
    r1.run();

    System.out.println("========================");
    //Lamdba表达式写法
    Runnable r2 = () -> System.out.println("hi Lambda!");
    r2.run();
}

语法格式

//1 无参，无返回值
Runnable r1 = () -> {System.out.println(“hello Lamdba!”)}
//2 一个参数，无返回值
Consumer<String> con = (String str) -> {System.out.println(str)}
//3 数据类型可省略，因为可由编译器推断得出，称为类型推断
Consumer<String> con = (str) -> {System.out.println(str)}
//4 Lamdba若只需要一个参数时，小括号可以省略
Consumer<String> con = str -> {System.out.println(str)}
//5 Lamdba需要两个以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值
Comparator<Integer>com = (o1,o1) -> {
	Syste.out.println("Lamdba表达式使用");
    return Integer.compare(o1,o2);
}
//6 当Lamdba体只有一条语句时，return和大括号若有，都可以省略
Comparator<Integer>com = (o1,o1) ->	Integer.compare(o1,o2);

2.函数式接口

• 可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。
• Lambda 表达式的本质：作为函数式接口的实例
• 接口只能有一个抽象方法

@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    void method1();
}

四大核心函数式接口

//    消费型接口 Consumer<T>     void accept(T t)
@Test
public void test1() {
    //未使用Lambda表达式
    Learn("java", new Consumer<String>() {
        @Override
        public void accept(String s) {
            System.out.println("学习什么？ " + s);
        }
    });
    System.out.println("====================");
    //使用Lambda表达
    Learn("html", s -> System.out.println("学习什么？ " + s));
}

private void Learn(String s, Consumer<String> stringConsumer) {
    stringConsumer.accept(s);
}

//    供给型接口 Supplier<T>     T get()
@Test
public void test2() {
    //未使用Lambda表达式
    Supplier<String> sp = new Supplier<String>() {
        @Override
        public String get() {
            return new String("我能提供东西");
        }
    };
    System.out.println(sp.get());
    System.out.println("====================");
    //使用Lambda表达
    Supplier<String> sp1 = () -> new String("我能通过lambda提供东西");
    System.out.println(sp1.get());
}

//函数型接口 Function<T,R>   R apply(T t)
@Test
public void test3() {
    //使用匿名内部类
    Function<Double, Long> func = new Function<Double, Long>() {
        @Override
        public Long apply(Double aDouble) {
            return Math.round(aDouble);
        }
    };
    System.out.println(func.apply(10.5));
    System.out.println("====================");

    //使用Lambda表达式
    Function<Double, Long> func1 = d -> Math.round(d);
    System.out.println(func1.apply(12.3));
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Function<Double, Long> func2 = Math::round;
    System.out.println(func2.apply(12.6));

}

//断定型接口 Predicate<T>    boolean test(T t)
@Test
public void test4(){
    //不使用lambda表达式
    Predicate<Integer> pre = new Predicate<Integer>(){
        @Override
        public boolean test(Integer integer) {
            return integer>10;
        }
    };
    System.out.println(pre.test(5));
    System.out.println("====================");
    //使用lambda表达式
    Predicate<Integer> pre1 = i -> i>10;
    System.out.println(pre1.test(20));
}

其他函数式接口

方法引用

方法引用可以看做是 Lambda 表达式深层次的表达。

使用格式：类(或对象) :: 方法名

使用情况：

• 情况1 对象 :: 非静态方法
• 情况2 类 :: 静态方法
• 情况3 类 :: 非静态方法

使用要求：

要求接口中的抽象方法的形参列表和返回值类型与方法引用的方法的形参列表和返回值类型相同！（针对于情况1和情况2）

当函数式接口方法的第一个参数是需要引用方法的调用者，并且第二个参数是需要引用方法的参数(或无参数)时：ClassName::methodName（针对于情况3）

// 情况一：对象 :: 实例方法
//Consumer中的void accept(T t)
//PrintStream中的void println(T t)
@Test
public void test1() {
    //使用Lambda表达
    Consumer<String> con1 = str -> System.out.println(str);
    con1.accept("中国");
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    PrintStream ps = System.out;
    Consumer con2 = ps::println;	//可以比作：相当于把抽象接口的抽象类变为了println
    con2.accept("China");

}

//Supplier中的T get()
//Employee中的String getName()
@Test
public void test2() {
    //使用Lambda表达
    Supplier<String> sp1 = () -> new String("我能通过lambda提供东西");
    System.out.println(sp1.get());
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Person p = new Person("rokned", 22);
    Supplier sup2 = p::getName;
    System.out.println(sup2.get());


}

// 情况二：类 :: 静态方法
//Comparator中的int compare(T t1,T t2)
//Integer中的int compare(T t1,T t2)
@Test
public void test3() {
    //使用Lambda表达
    Comparator<Integer> com1 = (t1, t2) -> Integer.compare(t1, t2);
    System.out.println(com1.compare(32, 45));
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Comparator<Integer> com2 = Integer::compareTo;
    System.out.println(com2.compare(43, 34));
}

//Function中的R apply(T t)
//Math中的Long round(Double d)
@Test
public void test4() {
    //使用匿名内部类
    Function<Double, Long> func = new Function<Double, Long>() {
        @Override
        public Long apply(Double aDouble) {
            return Math.round(aDouble);
        }
    };
    System.out.println(func.apply(10.5));
    System.out.println("====================");

    //使用Lambda表达式
    Function<Double, Long> func1 = d -> Math.round(d);
    System.out.println(func1.apply(12.3));
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Function<Double, Long> func2 = Math::round;
    System.out.println(func2.apply(12.6));


}

// 情况三：类 :: 实例方法
// Comparator中的int comapre(T t1,T t2)
// String中的int t1.compareTo(t2)
@Test
public void test5() {
    //使用Lambda表达式
    Comparator<String> com1 = (s1, s2) -> s1.compareTo(s2);
    System.out.println(com1.compare("abd", "aba"));
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Comparator<String> com2 = String::compareTo;
    System.out.println(com2.compare("abd", "abc"));
}

//BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);
//String中的boolean t1.equals(t2)
@Test
public void test6() {
    //使用Lambda表达式
    BiPredicate<String, String> pre1 = (s1, s2) -> s1.equals(s2);
    System.out.println(pre1.test("abc", "abc"));
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    BiPredicate<String, String> pre2 = String::equals;
    System.out.println(pre2.test("abc", "abd"));

}

// Function中的R apply(T t)
// Employee中的String getName();
@Test
public void test7() {
    //使用Lambda表达式
    Person p = new Person("Tom", 45);

    Function<Person, String> func1 = per -> per.getName();
    System.out.println(func1.apply(p));
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Function<Person, String> func2 = Person::getName;
    System.out.println(func2.apply(p));

}

构造器引用

//构造器引用
//Supplier中的T get()
@Test
public void test1() {
    //使用匿名内部类
    Supplier<Person> sup = new Supplier<Person>() {
        @Override
        public Person get() {
            return new Person();
        }
    };
    System.out.println(sup.get());
    //使用Lambda表达式
    System.out.println("====================");
    Supplier<Person> sup1 = () -> new Person("Tom", 43);
    System.out.println(sup1.get());

    //使用方法引用
    Supplier<Person> sup2 = Person::new;
    System.out.println(sup2.get());

}

//Function中的R apply(T t)
@Test
public void test2() {
    //使用Lambda表达式
    Function<Integer, Person> func1 = age -> new Person(age);
    Person p1 = func1.apply(20);
    System.out.println(p1);
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Function<Integer, Person> func2 = Person::new;
    Person p2 = func2.apply(200);
    System.out.println(p2);

}

//BiFunction中的R apply(T t,U u)
@Test
public void test3() {
    //使用Lambda表达式
    BiFunction<String, Integer, Person> func1 = (name, age) -> new Person(name, age);
    System.out.println(func1.apply("Tom", 1001));
    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    BiFunction<String, Integer, Person> func2 = Person::new;
    System.out.println(func2.apply("Jarry", 1002));
}

数组引用

//数组引用
//Function中的R apply(T t)
@Test
public void test4() {
    Function<Integer, String[]> func1 = length -> new String[length];
    String[] arr1 = func1.apply(5); 
    System.out.println(Arrays.toString(arr1));

    System.out.println("====================");

    //使用方法引用
    Function<Integer, String[]> func2 = String[]::new;
    String[] arr2 = func2.apply(10);
    System.out.println(Arrays.toString(arr2));
}

3.Stream API

Stream 关注的是对数据的运算，与 CPU 打交道;集合关注的是数据的存储，与内存打交道;

Java 8 提供了一套 api ，使用这套 api 可以对内存中的数据进行过滤、排序、映射、归约等操作。类似于 sql 对数据库中表的相关操作。

Stream 是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。“集合讲的是数据， Stream讲的是计算！”

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。

• 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
• 一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用

创建Stream

//创建 Stream方式一：通过集合
@Test
public void test1() {
    List<Person> ps = PersonData.getPersons();
    //default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
    Stream<Person> stream = ps.stream();

    //default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流
    Stream<Person> employeeStream = ps.parallelStream();
}

//创建 Stream方式二：通过数组
@Test
public void test2() {
    int[] arrs = {1, 2, 3, 6, 2};
    //调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
    IntStream stream = Arrays.stream(arrs);

    Person p1 = new Person("wsw", 12);
    Person p2 = new Person("rokned", 22);
    Person[] ps = {p1, p2};
    Stream<Person> stream1 = Arrays.stream(ps);
}

//创建 Stream方式三：通过Stream的of() 
//注：of里面可以有null，但不能光只有一个null
@Test
public void test3() {
    Stream<Integer> integerStream = Stream.of(12, 34, 45, 65, 76);
}

//创建 Stream方式四：创建无限流
@Test
public void test4() {

    //迭代
    //public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
    //遍历前10个偶数
    Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);

    //生成
    //public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
    Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);
}

中间件操作

筛选与切片

//1-筛选与切片,注意执行终止操作后，Stream流就被关闭了，使用时需要再次创建Stream流
@Test
public void test1() {
    List<Person> ps = PersonData.getPersons();
    //filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
    Stream<Person> psStream = ps.stream();
    //练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息
    psStream.filter(p -> p.getAge() > 20).forEach(System.out::println);

    System.out.println("===========================");
    psStream = ps.stream();
    //limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。
    psStream.limit(3).forEach(System.out::println);
    System.out.println();

    System.out.println("===========================");
    psStream = ps.stream();
    //skip(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
    psStream.skip(3).forEach(System.out::println);

    System.out.println("===========================");
    psStream = ps.stream();
    //distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
    ps.add(new Person("芜湖", 56));
    ps.add(new Person("芜湖", 56));
    ps.add(new Person("芜湖", 56));
    ps.add(new Person("芜湖", 56));
    psStream.distinct().forEach(System.out::println);
}

映射

//2-映射
@Test
public void test2(){
    List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
    //map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，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。
    list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);

    //练习1：获取姓名长度大于3的姓名。
    List<Person> ps = PersonData.getPersons();
    Stream<String> nameStream = ps.stream().map(Person::getName);
    nameStream.filter(name -> name.length() >2).forEach(System.out::println);
    System.out.println();
    //练习2：使用map()中间操作实现flatMap()中间操作方法
    Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(C_Middle2::fromStringToStream);
    //分为了很多个Character类型流
    streamStream.forEach(s ->{
        s.forEach(System.out::println);
    });
    System.out.println();
    //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。
    Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(C_Middle2::fromStringToStream);
    //合并了分离的流，只有一个Character流
    characterStream.forEach(System.out::println);

}
//将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例
public static Stream<Character>fromStringToStream(String str){
    ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
    for (Character c :
         str.toCharArray()) {
        list.add(c);
    }
    return list.stream();
}
//map()和flatMap()方法类似于List中的add()和addAll()方法
@Test
public void test(){
    ArrayList<Object> list1 = new ArrayList<>();
    list1.add(1);
    list1.add(2);
    list1.add(3);
    list1.add(4);

    ArrayList<Object> list2 = new ArrayList<>();
    list2.add(5);
    list2.add(6);
    list2.add(7);
    list2.add(8);

    list1.add(list2);
    System.out.println(list1);//[1, 2, 3, 4, [5, 6, 7, 8]]
    list1.addAll(list2);
    System.out.println(list1);//[1, 2, 3, 4, [5, 6, 7, 8], 5, 6, 7, 8]
}

排序

//3-排序
@Test
public void test3(){
    //sorted()——自然排序
    List<Integer> list = Arrays.asList(12, 34, 54, 65, 32);
    list.stream().sorted().forEach(System.out::println);

    //抛异常，原因:Person没有实现Comparable接口
    List<Person> ps = PersonData.getPersons();
    ps.stream().sorted().forEach(System.out::println);
    System.out.println("================");
    //sorted(Comparator com)——定制排序
    List<Person> ps1 = PersonData.getPersons();
    ps1.stream().sorted((e1,e2)->{
        int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(), e2.getAge());
        if (ageValue != 0){
            return ageValue;
        }else {
            return Integer.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary());
        }
    }).forEach(System.out::println);
}

终止操作

• 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。

匹配查找

//1-匹配与查找
@Test
public void test1(){
    List<Person> ps = PersonData.getPersons();

    //allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。
    //练习：是否所有的员工的年龄都大于18
    boolean allMatch = ps.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);
    System.out.println(allMatch);
    //anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素。
    //练习：是否存在员工的工资大于 5000
    boolean anyMatch = ps.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 5000);
    System.out.println(anyMatch);

    //noneMatch(Predicate p)——检查是否没有匹配的元素。
    //练习：是否存在员工姓“雷”
    boolean noneMatch = ps.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷"));
    System.out.println(noneMatch);

    //findFirst——返回第一个元素
    Optional<Person> first = ps.stream().findFirst();
    System.out.println(first);

    //findAny——返回当前流中的任意元素
    Optional<Person> employee = ps.parallelStream().findAny();
    System.out.println(employee);


}

@Test
public void test2(){
    List<Person> ps = PersonData.getPersons();
    // count——返回流中元素的总个数
    long count = ps.stream().filter(e -> e.getSalary()>5000).count();
    System.out.println(count);

    //max(Comparator c)——返回流中最大值
    //练习：返回最高的工资
    Stream<Integer> salaryStream = ps.stream().map(e -> e.getSalary());
    Optional<Integer> maxSalary = salaryStream.max(Integer::compareTo);
    System.out.println(maxSalary);

    //min(Comparator c)——返回流中最小值
    //练习：返回最低工资的员工
    Optional<Integer> minSalary = ps.stream().map(e -> e.getSalary()).min(Integer::compareTo);
    System.out.println(minSalary);

    //forEach(Consumer c)——内部迭代
    ps.stream().forEach(System.out::println);
    System.out.println();
    //使用集合的遍历操作
    ps.forEach(System.out::println);
}

归约

//2-归约
@Test
public void test3(){
    //reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
    //练习1：计算1-10的自然数的和
    List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
    //0表示初始值
    Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
    System.out.println(sum);

    //reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>
    //练习2：计算公司所有员工工资的总和
    List<Person> employees = PersonData.getPersons();
    Optional<Integer> sumSalary = employees.stream().map(e -> e.getSalary()).reduce(Integer::sum);
    System.out.println(sumSalary);
}

收集

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）

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具体方法与实例如下表：

//3-收集
@Test
public void test4(){
    //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
    //练习1：查找工资大于4000的员工，结果返回为一个List或Set
    List<Person> employees = PersonData.getPersons();
    List<Person> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 4000).collect(Collectors.toList());
    employeeList.forEach(System.out::println);
    System.out.println();

    Set<Person> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 4000).collect(Collectors.toSet());
    employeeSet.forEach(System.out::println);
}

4.Optional类

为了解决 java 中的空指针问题而生！

Optional<T> 类(java.util.Optional) 是一个容器类，它可以保存类型 T 的值，代表这个值存在。或者仅仅保存 null，表示这个值不存在。原来用 null 表示一个值不存在，现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例，t 必须非空；
Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例
Optional.ofNullable(T t)：t 可以为 null
boolean isPresent()：判断是否包含对象
void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)：如果有值，就执行 Consumer 接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它。
    
T get()：如果调用对象包含值，返回该值，否则抛异常

T orElse(T other)：如果有值则将其返回，否则返回指定的 other 对象
T orElseGet(Supplier<? extends t> other)：如果有值则将其返回，否则返回由 Supplier 接口实现提供的对象。
T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier)：如果有值则将其返回，否则抛出由 Supplier 接口实现提供的异常。

@Test
public void test1() {
    //empty():创建的Optional对象内部的value = null
    Optional<Object> op1 = Optional.empty();
    if (!op1.isPresent()){//Optional封装的数据是否包含数据
        System.out.println("数据为空");
    }
    System.out.println(op1);
    System.out.println(op1.isPresent());

    //如果Optional封装的数据value为空，则get()报错。否则，value不为空时，返回value.
    System.out.println(op1.get());
}
@Test
public void test2(){
    String str = "hello";
    //        str = null;
    //of(T t):封装数据t生成Optional对象。要求t非空，否则报错。
    Optional<String> op1 = Optional.of(str);
    //get()通常与of()方法搭配使用。用于获取内部的封装的数据value
    String str1 = op1.get();
    System.out.println(str1);
}
@Test
public void test3(){
    String str ="Beijing";
    str = null;
    //ofNullable(T t) ：封装数据t赋给Optional内部的value。不要求t非空
    Optional<String> op1 = Optional.ofNullable(str);
    System.out.println(op1);
    //orElse(T t1):如果Optional内部的value非空，则返回此value值。如果
    //value为空，则返回t1.
    String str2 = op1.orElse("shanghai");
    System.out.println(str2);
}

5.其他版本特性

InputStream新方法

java9版本

transferTo自动将输入流数据转入到输出流里

@Test
public void Test1(){
    ClassLoader c1 = this.getClass().getClassLoader;
    try(InputStream is = c1.getResourceAsStream('hello.txt');
       	OutputStream os = new FileOutputStream('src\\hello1.txt')
       ){
        is.transferTo(os);
    }catch(IOException e){
        e.printStackTrace();
    }
 }

Stream API新增方法

Java9版本

takeWhile()

返回从开头开始的尽可能多的元素

List<Integer> list = Arrays.asList(45,43,76,87,42);
list.stream().takeWhile(x->x<50).forEach(System.out::println);
//输出45,43。匹配到76不符合就停止，后面的42不输出

dropWhile()

返回剩余的元素

List<Integer> list = Arrays.asList(45,43,76,87,42);
list.stream().dropWhile(x->x<50).forEach(System.out::println);
//除了45,43不输出，后面的都输出，与takewhile相反

ofNullable()

因为of中不能光一个null所以有了ofNullable()，他可以光给入一个null

//报错
Steam<Integer> steam1 = Steam.of(null);
//不报错
Steam<Integer> steam2 = Steam.ofNullable(null);

iterator()重载

允许提供一个条件指定结束迭代

//原来
Steam.iterator(1,i->i+1).limit(10).forEach(System.out::println);
//现在
Steam.iterator(1,i->i<100,i+1).forEach(System.out::println);

一些字符串处理方法

java11

Optional新增方法

java11