lanmda函数式编程，基于函数式接口，函数式接口就是只有一个抽象的方法构成的抽象类
lanmda具有异步加载的作用
有常见的函数式接口处理日常的编程需求
方法引用的目的是简化函数式编程即lanmda表达式使用::表示操作
day12【函数式接口】
主要内容
自定义函数式接口
函数式编程
常用函数式接口
教学目标
能够使用@FunctionalInterface注解
能够自定义无参无返回函数式接口
能够自定义有参有返回函数式接口
能够理解Lambda延迟执行的特点
能够使用Lambda作为方法的参数
能够使用Lambda作为方法的返回值
能够使用Supplier函数式接口
能够使用Consumer函数式接口
能够使用Function函数式接口
能够使用Predicate函数式接口
第一章 函数式接口
1.1 概念
函数式接口在Java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口。
函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda，所以函数式接口就是可
以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。
备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实
底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，Java中的Lambda可以被当做是匿名内部
类的“语法糖”，但是二者在原理上是不同的。
1.2 格式
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);
// 其他非抽象方法内容
}
由于接口当中抽象方法的public abstract 是可以省略的，所以定义一个函数式接口很简单：
1.3 @FunctionalInterface注解
与@Override 注解的作用类似，Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解： @FunctionalInterface 。该注
解可用于一个接口的定义上：
一旦使用该注解来定义接口，编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注
意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。
1.4 自定义函数式接口
对于刚刚定义好的MyFunctionalInterface 函数式接口，典型使用场景就是作为方法的参数：
第二章 函数式编程
在兼顾面向对象特性的基础上，Java语言通过Lambda表达式与方法引用等，为开发者打开了函数式编程的大门。
下面我们做一个初探。
2.1 Lambda的延迟执行
public interface MyFunctionalInterface {
void myMethod();
}
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
void myMethod();
}
public class Demo09FunctionalInterface {
// 使用自定义的函数式接口作为方法参数
private static void doSomething(MyFunctionalInterface inter) {
inter.myMethod(); // 调用自定义的函数式接口方法
}
public static void main(String[] args) {
// 调用使用函数式接口的方法
doSomething(() ‐> System.out.println("Lambda执行啦！"));
}
}
有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的，这正好可以
作为解决方案，提升性能。
性能浪费的日志案例
注:日志可以帮助我们快速的定位问题，记录程序运行过程中的情况，以便项目的监控和优化。
一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，例如对日志消息进行拼接后，在满足条件的情况下进行打印输出：
这段代码存在问题：无论级别是否满足要求，作为log 方法的第二个参数，三个字符串一定会首先被拼接并传入方
法内，然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求，那么字符串的拼接操作就白做了，存在性能浪费。
备注：SLF4J是应用非常广泛的日志框架，它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题，并不推荐首先进行
字符串的拼接，而是将字符串的若干部分作为可变参数传入方法中，仅在日志级别满足要求的情况下才会进
行字符串拼接。例如： LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。", "os", "macOS") ，其中的大括号{} 为占位
符。如果满足日志级别要求，则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置；否则不会进行字
符串拼接。这也是一种可行解决方案，但Lambda可以做到更好。
体验Lambda的更优写法
使用Lambda必然需要一个函数式接口：
然后对log 方法进行改造：
public class Demo01Logger {
private static void log(int level, String msg) {
if (level == 1) {
System.out.println(msg);
}
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(1, msgA + msgB + msgC);
}
}
@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
String buildMessage();
}
public class Demo02LoggerLambda {
private static void log(int level, MessageBuilder builder) {
if (level == 1) {
System.out.println(builder.buildMessage());
}
}
这样一来，只有当级别满足要求的时候，才会进行三个字符串的拼接；否则三个字符串将不会进行拼接。
证明Lambda的延迟
下面的代码可以通过结果进行验证：
从结果中可以看出，在不符合级别要求的情况下，Lambda将不会执行。从而达到节省性能的效果。
扩展：实际上使用内部类也可以达到同样的效果，只是将代码操作延迟到了另外一个对象当中通过调用方法
来完成。而是否调用其所在方法是在条件判断之后才执行的。
2.2 使用Lambda作为参数和返回值
如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数
式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式
接口作为方法参数。
例如java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口，假设有一个startThread 方法使用该接口作为参数，那么就
可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和Thread 类的构造方法参数为Runnable 没有本质区别。
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(1, () ‐> msgA + msgB + msgC );
}
}
public class Demo03LoggerDelay {
private static void log(int level, MessageBuilder builder) {
if (level == 1) {
System.out.println(builder.buildMessage());
}
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(2, () ‐> {
System.out.println("Lambda执行！");
return msgA + msgB + msgC;
});
}
}
类似地，如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。当需要通过一
个方法来获取一个java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。
其中直接return一个Lambda表达式即可。
第三章 常用函数式接口
JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景，它们主要在java.util.function 包中被提供。
下面是最简单的几个接口及使用示例。
3.1 Supplier接口
java.util.function.Supplier<T> 接口仅包含一个无参的方法： T get() 。用来获取一个泛型参数指定类型的对
象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象
数据。
public class Demo04Runnable {
private static void startThread(Runnable task) {
new Thread(task).start();
}
public static void main(String[] args) {
startThread(() ‐> System.out.println("线程任务执行！"));
}
}
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Demo06Comparator {
private static Comparator<String> newComparator() {
return (a, b) ‐> b.length() ‐ a.length();
}
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "abc", "ab", "abcd" };
System.out.println(Arrays.toString(array));
Arrays.sort(array, newComparator());
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
3.2 练习：求数组元素最大值
题目
使用Supplier 接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用
java.lang.Integer 类。
解答
3.3 Consumer接口
import java.util.function.Supplier;
public class Demo08Supplier {
private static String getString(Supplier<String> function) {
return function.get();
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
System.out.println(getString(() ‐> msgA + msgB));
}
}
public class Demo02Test {
//定一个方法,方法的参数传递Supplier,泛型使用Integer
public static int getMax(Supplier<Integer> sup){
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
int arr[] = {2,3,4,52,333,23};
//调用getMax方法,参数传递Lambda
int maxNum = getMax(()‐>{
//计算数组的最大值
int max = arr[0];
for(int i : arr){
if(i>max){
max = i;
}
}
return max;
});
System.out.println(maxNum);
}
}
java.util.function.Consumer<T> 接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据，
其数据类型由泛型决定。
抽象方法：accept
Consumer 接口中包含抽象方法void accept(T t) ，意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如：
当然，更好的写法是使用方法引用。
默认方法：andThen
如果一个方法的参数和返回值全都是Consumer 类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，
然后再做一个操作，实现组合。而这个方法就是Consumer 接口中的default方法andThen 。下面是JDK的源代码：
备注： java.util.Objects 的requireNonNull 静态方法将会在参数为null时主动抛出
NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。
要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组
合的情况：
import java.util.function.Consumer;
public class Demo09Consumer {
private static void consumeString(Consumer<String> function) {
function.accept("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
consumeString(s ‐> System.out.println(s));
}
}
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) ‐> { accept(t); after.accept(t); };
}
import java.util.function.Consumer;
public class Demo10ConsumerAndThen {
private static void consumeString(Consumer<String> one, Consumer<String> two) {
one.andThen(two).accept("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
consumeString(
s ‐> System.out.println(s.toUpperCase()),
s ‐> System.out.println(s.toLowerCase()));
}
}
运行结果将会首先打印完全大写的HELLO，然后打印完全小写的hello。当然，通过链式写法可以实现更多步骤的
组合。
3.4 练习：格式化打印信息
题目
下面的字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“ 姓名：XX。性别：XX。”的格式将信息打印出来。要求将打印姓
名的动作作为第一个Consumer 接口的Lambda实例，将打印性别的动作作为第二个Consumer 接口的Lambda实
例，将两个Consumer 接口按照顺序“拼接”到一起。
解答
3.5 Predicate接口
有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用
java.util.function.Predicate<T> 接口。
抽象方法：test
Predicate 接口中包含一个抽象方法： boolean test(T t) 。用于条件判断的场景：
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
}
import java.util.function.Consumer;
public class DemoConsumer {
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
printInfo(s ‐> System.out.print("姓名：" + s.split(",")[0]),
s ‐> System.out.println("。性别：" + s.split(",")[1] + "。"),
array);
}
private static void printInfo(Consumer<String> one, Consumer<String> two, String[] array) {
for (String info : array) {
one.andThen(two).accept(info); // 姓名：迪丽热巴。性别：女。
}
}
}
条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。
默认方法：and
既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实
现“并且”的效果时，可以使用default方法and 。其JDK源码为：
如果要判断一个字符串既要包含大写“H”，又要包含大写“W”，那么：
默认方法：or
与and 的“与”类似，默认方法or 实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo15PredicateTest {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.length() > 5);
}
}
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) ‐> test(t) && other.test(t);
}
import java.util.function.Predicate;
public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.and(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
}
default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) ‐> test(t) || other.test(t);
}
如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”，那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可，其他都不
变：
默认方法：negate
“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。默认方法negate 的JDK源代码为：
从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在test 方法调用之前
调用negate 方法，正如and 和or 方法一样：
3.6 练习：集合信息筛选
题目
数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，请通过Predicate 接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合
ArrayList 中，需要同时满足两个条件：
1. 必须为女生；
2. 姓名为4个字。
import java.util.function.Predicate;
public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
}
default Predicate<T> negate() {
return (t) ‐> !test(t);
}
import java.util.function.Predicate;
public class Demo17PredicateNegate {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.length() < 5);
}
}
解答
3.7 Function接口
java.util.function.Function<T,R> 接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件，
后者称为后置条件。
抽象方法：apply
Function 接口中最主要的抽象方法为： R apply(T t) ，根据类型T的参数获取类型R的结果。
使用的场景例如：将String 类型转换为Integer 类型。
public class DemoPredicate {
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;
public class DemoPredicate {
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };
List<String> list = filter(array,
s ‐> "女".equals(s.split(",")[1]),
s ‐> s.split(",")[0].length() == 4);
System.out.println(list);
}
private static List<String> filter(String[] array, Predicate<String> one,
Predicate<String> two) {
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String info : array) {
if (one.and(two).test(info)) {
list.add(info);
}
}
return list;
}
}
当然，最好是通过方法引用的写法。
默认方法：andThen
Function 接口中有一个默认的andThen 方法，用来进行组合操作。JDK源代码如：
该方法同样用于“先做什么，再做什么”的场景，和Consumer 中的andThen 差不多：
第一个操作是将字符串解析成为int数字，第二个操作是乘以10。两个操作通过andThen 按照前后顺序组合到了一
起。
请注意，Function的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同。
3.8 练习：自定义函数模型拼接
题目
请使用Function 进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：
String str = "赵丽颖,20";
import java.util.function.Function;
public class Demo11FunctionApply {
private static void method(Function<String, Integer> function) {
int num = function.apply("10");
System.out.println(num + 20);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> Integer.parseInt(s));
}
}
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) ‐> after.apply(apply(t));
}
import java.util.function.Function;
public class Demo12FunctionAndThen {
private static void method(Function<String, Integer> one, Function<Integer, Integer> two) {
int num = one.andThen(two).apply("10");
System.out.println(num + 20);
}
public static void main(String[] args) {
method(str‐>Integer.parseInt(str)+10, i ‐> i *= 10);
}
}
1. 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
2. 将上一步的字符串转换成为int类型的数字；
3. 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。
解答
import java.util.function.Function;
public class DemoFunction {
public static void main(String[] args) {
String str = "赵丽颖,20";
int age = getAgeNum(str, s ‐> s.split(",")[1],
s ‐>Integer.parseInt(s),
n ‐> n += 100);
System.out.println(age);
}
private static int getAgeNum(String str, Function<String, String> one,
Function<String, Integer> two,
Function<Integer, Integer> three) {
return one.andThen(two).andThen(three).apply(str);
}
}
day13【Stream流、方法引用】
主要内容
Stream流
方法引用
教学目标
能够理解流与集合相比的优点
能够理解流的延迟执行特点
能够通过集合、映射或数组获取流
能够掌握常用的流操作
能够使用输出语句的方法引用3
能够通过4种方式使用方法引用
能够使用类和数组的构造器引用8
第一章 Stream流
说到Stream便容易想到I/O Stream，而实际上，谁规定“流”就一定是“IO流”呢？在Java 8中，得益于Lambda所带
来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。
1.1 引言
传统集合的多步遍历代码
几乎所有的集合（如Collection 接口或Map 接口等）都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元
素进行操作的时候，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Demo01ForEach {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
for (String name : list) {
System.out.println(name);
}
}
这是一段非常简单的集合遍历操作：对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。
循环遍历的弊端
Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么（What），而不是怎么做（How），这点此前已经结合内部类进行
了对比说明。现在，我们仔细体会一下上例代码，可以发现：
for循环的语法就是“怎么做”
for循环的循环体才是“做什么”
为什么使用循环？因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗？遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从
第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。
试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤：
1. 将集合A根据条件一过滤为子集B；
2. 然后再根据条件二过滤为子集C。
那怎么办？在Java 8之前的做法可能为：
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Demo02NormalFilter {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
List<String> zhangList = new ArrayList<>();
for (String name : list) {
if (name.startsWith("张")) {
zhangList.add(name);
}
}
List<String> shortList = new ArrayList<>();
for (String name : zhangList) {
if (name.length() == 3) {
shortList.add(name);
}
}
for (String name : shortList) {
System.out.println(name);
}
}
}
这段代码中含有三个循环，每一个作用不同：
1. 首先筛选所有姓张的人；
2. 然后筛选名字有三个字的人；
3. 最后进行对结果进行打印输出。
每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么？不是。循
环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使
用另一个循环从头开始。
那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢？
Stream的更优写法
下面来看一下借助Java 8的Stream API，什么才叫优雅：
直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码
中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历，我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。
1.2 流式思想概述
注意：请暂时忘记对传统IO流的固有印象！
整体来看，流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”。
当需要对多个元素进行操作（特别是多步操作）的时候，考虑到性能及便利性，我们应该首先拼好一个“模型”步骤
方案，然后再按照方案去执行它。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Demo03StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
list.stream()
.filter(s ‐> s.startsWith("张"))
.filter(s ‐> s.length() == 3)
.forEach(System.out::println);
}
}
这张图中展示了过滤、映射、跳过、计数等多步操作，这是一种集合元素的处理方案，而方案就是一种“函数模
型”。图中的每一个方框都是一个“流”，调用指定的方法，可以从一个流模型转换为另一个流模型。而最右侧的数字
3是最终结果。
这里的filter 、map 、skip 都是在对函数模型进行操作，集合元素并没有真正被处理。只有当终结方法count
执行的时候，整个模型才会按照指定策略执行操作。而这得益于Lambda的延迟执行特性。
备注：“Stream流”其实是一个集合元素的函数模型，它并不是集合，也不是数据结构，其本身并不存储任何
元素（或其地址值）。
Stream（流）是一个来自数据源的元素队列
元素是特定类型的对象，形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
数据源 流的来源。 可以是集合，数组 等。
和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：
Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道， 如同流式风格（fluent
style）。 这样做可以对操作进行优化， 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
内部迭代： 以前对集合遍历都是通过Iterator或者增强for的方式, 显式的在集合外部进行迭代， 这叫做外部迭
代。 Stream提供了内部迭代的方式，流可以直接调用遍历方法。
当使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤：获取一个数据源（source）→ 数据转换→执行操作获取想要的结
果，每次转换原有 Stream 对象不改变，返回一个新的 Stream 对象（可以有多次转换），这就允许对其操作可以
像链条一样排列，变成一个管道。
1.3 获取流
java.util.stream.Stream<T> 是Java 8新加入的最常用的流接口。（这并不是一个函数式接口。）
获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式：
所有的Collection 集合都可以通过stream 默认方法获取流；
Stream 接口的静态方法of 可以获取数组对应的流。
根据Collection获取流
首先， java.util.Collection 接口中加入了default方法stream 用来获取流，所以其所有实现类均可获取流。
import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;
public class Demo04GetStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
// ...
Stream<String> stream1 = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<>();
// ...
Stream<String> stream2 = set.stream();
Vector<String> vector = new Vector<>();
// ...
根据Map获取流
java.util.Map 接口不是Collection 的子接口，且其K-V数据结构不符合流元素的单一特征，所以获取对应的流
需要分key、value或entry等情况：
根据数组获取流
如果使用的不是集合或映射而是数组，由于数组对象不可能添加默认方法，所以Stream 接口中提供了静态方法
of ，使用很简单：
备注： of 方法的参数其实是一个可变参数，所以支持数组。
1.4 常用方法
流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种：
延迟方法：返回值类型仍然是Stream 接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方
法均为延迟方法。）
终结方法：返回值类型不再是Stream 接口自身类型的方法，因此不再支持类似StringBuilder 那样的链式调
用。本小节中，终结方法包括count 和forEach 方法。
备注：本小节之外的更多方法，请自行参考API文档。
Stream<String> stream3 = vector.stream();
}
}
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Stream;
public class Demo05GetStream {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
// ...
Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();
Stream<String> valueStream = map.values().stream();
Stream<Map.Entry<String, String>> entryStream = map.entrySet().stream();
}
}
import java.util.stream.Stream;
public class Demo06GetStream {
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" };
Stream<String> stream = Stream.of(array);
}
}
逐一处理：forEach
虽然方法名字叫forEach ，但是与for循环中的“for-each”昵称不同。
该方法接收一个Consumer 接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。
复习Consumer接口
基本使用：
过滤：filter
可以通过filter 方法将一个流转换成另一个子集流。方法签名：
该接口接收一个Predicate 函数式接口参数（可以是一个Lambda或方法引用）作为筛选条件。
复习Predicate接口
此前我们已经学习过java.util.stream.Predicate 函数式接口，其中唯一的抽象方法为：
该方法将会产生一个boolean值结果，代表指定的条件是否满足。如果结果为true，那么Stream流的filter 方法
将会留用元素；如果结果为false，那么filter 方法将会舍弃元素。
基本使用
Stream流中的filter 方法基本使用的代码如：
void forEach(Consumer<? super T> action);
java.util.function.Consumer<T>接口是一个消费型接口。
Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据。
import java.util.stream.Stream;
public class Demo12StreamForEach {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
stream.forEach(name‐> System.out.println(name));
}
}
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
boolean test(T t);
在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件：必须姓张。
映射：map
如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用map 方法。方法签名：
该接口需要一个Function 函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。
复习Function接口
此前我们已经学习过java.util.stream.Function 函数式接口，其中唯一的抽象方法为：
这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射”。
基本使用
Stream流中的map 方法基本使用的代码如：
这段代码中， map 方法的参数通过方法引用，将字符串类型转换成为了int类型（并自动装箱为Integer 类对
象）。
统计个数：count
正如旧集合Collection 当中的size 方法一样，流提供count 方法来数一数其中的元素个数：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo07StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张"));
}
}
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
R apply(T t);
import java.util.stream.Stream;
public class Demo08StreamMap {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("10", "12", "18");
Stream<Integer> result = original.map(str‐>Integer.parseInt(str));
}
}
long count();
该方法返回一个long值代表元素个数（不再像旧集合那样是int值）。基本使用：
取用前几个：limit
limit 方法可以对流进行截取，只取用前n个。方法签名：
参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作。基本使用：
跳过前几个：skip
如果希望跳过前几个元素，可以使用skip 方法获取一个截取之后的新流：
如果流的当前长度大于n，则跳过前n个；否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo09StreamCount {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张"));
System.out.println(result.count()); // 2
}
}
Stream<T> limit(long maxSize);
import java.util.stream.Stream;
public class Demo10StreamLimit {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.limit(2);
System.out.println(result.count()); // 2
}
}
Stream<T> skip(long n);
组合：concat
如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用Stream 接口的静态方法concat ：
备注：这是一个静态方法，与java.lang.String 当中的concat 方法是不同的。
该方法的基本使用代码如：
1.5 练习：集合元素处理（传统方式）
题目
现在有两个ArrayList 集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用传统的for循环（或增强for循环）依次进行以
下若干操作步骤：
1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名；存储到一个新集合中。
2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新集合中。
3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名；存储到一个新集合中。
4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新集合中。
5. 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新集合中。
6. 根据姓名创建Person 对象；存储到一个新集合中。
7. 打印整个队伍的Person对象信息。
两个队伍（集合）的代码如下：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo11StreamSkip {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.skip(2);
System.out.println(result.count()); // 1
}
}
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
import java.util.stream.Stream;
public class Demo12StreamConcat {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> streamA = Stream.of("张无忌");
Stream<String> streamB = Stream.of("张翠山");
Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB);
}
}
import java.util.ArrayList;
而Person 类的代码为：
import java.util.List;
public class DemoArrayListNames {
public static void main(String[] args) {
//第一支队伍
ArrayList<String> one = new ArrayList<>();
one.add("迪丽热巴");
one.add("宋远桥");
one.add("苏星河");
one.add("石破天");
one.add("石中玉");
one.add("老子");
one.add("庄子");
one.add("洪七公");
//第二支队伍
ArrayList<String> two = new ArrayList<>();
two.add("古力娜扎");
two.add("张无忌");
two.add("赵丽颖");
two.add("张三丰");
two.add("尼古拉斯赵四");
two.add("张天爱");
two.add("张二狗");
// ....
}
}
public class Person {
private String name;
public Person() {}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{name='" + name + "'}";
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
解答
既然使用传统的for循环写法，那么：
}
public class DemoArrayListNames {
public static void main(String[] args) {
List<String> one = new ArrayList<>();
// ...
List<String> two = new ArrayList<>();
// ...
// 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名；
List<String> oneA = new ArrayList<>();
for (String name : one) {
if (name.length() == 3) {
oneA.add(name);
}
}
// 第一个队伍筛选之后只要前3个人；
List<String> oneB = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
oneB.add(oneA.get(i));
}
// 第二个队伍只要姓张的成员姓名；
List<String> twoA = new ArrayList<>();
for (String name : two) {
if (name.startsWith("张")) {
twoA.add(name);
}
}
// 第二个队伍筛选之后不要前2个人；
List<String> twoB = new ArrayList<>();
for (int i = 2; i < twoA.size(); i++) {
twoB.add(twoA.get(i));
}
// 将两个队伍合并为一个队伍；
List<String> totalNames = new ArrayList<>();
totalNames.addAll(oneB);
totalNames.addAll(twoB);
// 根据姓名创建Person对象；
List<Person> totalPersonList = new ArrayList<>();
for (String name : totalNames) {
totalPersonList.add(new Person(name));
}
运行结果为：
1.6 练习：集合元素处理（Stream方式）
题目
将上一题当中的传统for循环写法更换为Stream流式处理方式。两个集合的初始内容不变， Person 类的定义也不
变。
解答
等效的Stream流式处理代码为：
// 打印整个队伍的Person对象信息。
for (Person person : totalPersonList) {
System.out.println(person);
}
}
}
Person{name='宋远桥'}
Person{name='苏星河'}
Person{name='石破天'}
Person{name='张天爱'}
Person{name='张二狗'}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class DemoStreamNames {
public static void main(String[] args) {
List<String> one = new ArrayList<>();
// ...
List<String> two = new ArrayList<>();
// ...
// 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名；
// 第一个队伍筛选之后只要前3个人；
Stream<String> streamOne = one.stream().filter(s ‐> s.length() == 3).limit(3);
// 第二个队伍只要姓张的成员姓名；
// 第二个队伍筛选之后不要前2个人；
Stream<String> streamTwo = two.stream().filter(s ‐> s.startsWith("张")).skip(2);
// 将两个队伍合并为一个队伍；
// 根据姓名创建Person对象；
// 打印整个队伍的Person对象信息。
Stream.concat(streamOne, streamTwo).map(Person::new).forEach(System.out::println);
}
运行效果完全一样：
第二章 方法引用
在使用Lambda表达式的时候，我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案：拿什么参数做什么操作。那么考虑
一种情况：如果我们在Lambda中所指定的操作方案，已经有地方存在相同方案，那是否还有必要再写重复逻辑？
2.1 冗余的Lambda场景
来看一个简单的函数式接口以应用Lambda表达式：
在Printable 接口当中唯一的抽象方法print 接收一个字符串参数，目的就是为了打印显示它。那么通过Lambda
来使用它的代码很简单：
其中printString 方法只管调用Printable 接口的print 方法，而并不管print 方法的具体实现逻辑会将字符串
打印到什么地方去。而main 方法通过Lambda表达式指定了函数式接口Printable 的具体操作方案为：拿到
String（类型可推导，所以可省略）数据后，在控制台中输出它。
2.2 问题分析
这段代码的问题在于，对字符串进行控制台打印输出的操作方案，明明已经有了现成的实现，那就是System.out
对象中的println(String) 方法。既然Lambda希望做的事情就是调用println(String) 方法，那何必自己手动调
用呢？
2.3 用方法引用改进代码
}
Person{name='宋远桥'}
Person{name='苏星河'}
Person{name='石破天'}
Person{name='张天爱'}
Person{name='张二狗'}
@FunctionalInterface
public interface Printable {
void print(String str);
}
public class Demo01PrintSimple {
private static void printString(Printable data) {
data.print("Hello, World!");
}
public static void main(String[] args) {
printString(s ‐> System.out.println(s));
}
}
能否省去Lambda的语法格式（尽管它已经相当简洁）呢？只要“引用”过去就好了：
请注意其中的双冒号:: 写法，这被称为“方法引用”，而双冒号是一种新的语法。
2.4 方法引用符
双冒号:: 为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经存在于某个方
法的实现中，那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者。
语义分析
例如上例中， System.out 对象中有一个重载的println(String) 方法恰好就是我们所需要的。那么对于
printString 方法的函数式接口参数，对比下面两种写法，完全等效：
Lambda表达式写法： s -> System.out.println(s);
方法引用写法： System.out::println
第一种语义是指：拿到参数之后经Lambda之手，继而传递给System.out.println 方法去处理。
第二种等效写法的语义是指：直接让System.out 中的println 方法来取代Lambda。两种写法的执行效果完全一
样，而第二种方法引用的写法复用了已有方案，更加简洁。
注:Lambda 中 传递的参数 一定是方法引用中 的那个方法可以接收的类型,否则会抛出异常
推导与省略
如果使用Lambda，那么根据“可推导就是可省略”的原则，无需指定参数类型，也无需指定的重载形式——它们都
将被自动推导。而如果使用方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导。
函数式接口是Lambda的基础，而方法引用是Lambda的孪生兄弟。
下面这段代码将会调用println 方法的不同重载形式，将函数式接口改为int类型的参数：
由于上下文变了之后可以自动推导出唯一对应的匹配重载，所以方法引用没有任何变化：
public class Demo02PrintRef {
private static void printString(Printable data) {
data.print("Hello, World!");
}
public static void main(String[] args) {
printString(System.out::println);
}
}
@FunctionalInterface
public interface PrintableInteger {
void print(int str);
}
这次方法引用将会自动匹配到println(int) 的重载形式。
2.5 通过对象名引用成员方法
这是最常见的一种用法，与上例相同。如果一个类中已经存在了一个成员方法：
函数式接口仍然定义为：
那么当需要使用这个printUpperCase 成员方法来替代Printable 接口的Lambda的时候，已经具有了
MethodRefObject 类的对象实例，则可以通过对象名引用成员方法，代码为：
2.6 通过类名称引用静态方法
由于在java.lang.Math 类中已经存在了静态方法abs ，所以当我们需要通过Lambda来调用该方法时，有两种写
法。首先是函数式接口：
public class Demo03PrintOverload {
private static void printInteger(PrintableInteger data) {
data.print(1024);
}
public static void main(String[] args) {
printInteger(System.out::println);
}
}
public class MethodRefObject {
public void printUpperCase(String str) {
System.out.println(str.toUpperCase());
}
}
@FunctionalInterface
public interface Printable {
void print(String str);
}
public class Demo04MethodRef {
private static void printString(Printable lambda) {
lambda.print("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
printString(obj::printUpperCase);
}
}
第一种写法是使用Lambda表达式：
但是使用方法引用的更好写法是：
在这个例子中，下面两种写法是等效的：
Lambda表达式： n -> Math.abs(n)
方法引用： Math::abs
2.7 通过super引用成员方法
如果存在继承关系，当Lambda中需要出现super调用时，也可以使用方法引用进行替代。首先是函数式接口：
然后是父类Human 的内容：
@FunctionalInterface
public interface Calcable {
int calc(int num);
}
public class Demo05Lambda {
private static void method(int num, Calcable lambda) {
System.out.println(lambda.calc(num));
}
public static void main(String[] args) {
method(‐10, n ‐> Math.abs(n));
}
}
public class Demo06MethodRef {
private static void method(int num, Calcable lambda) {
System.out.println(lambda.calc(num));
}
public static void main(String[] args) {
method(‐10, Math::abs);
}
}
@FunctionalInterface
public interface Greetable {
void greet();
}
public class Human {
public void sayHello() {
System.out.println("Hello!");
}
}
最后是子类Man 的内容，其中使用了Lambda的写法：
但是如果使用方法引用来调用父类中的sayHello 方法会更好，例如另一个子类Woman ：
在这个例子中，下面两种写法是等效的：
Lambda表达式： () -> super.sayHello()
方法引用： super::sayHello
2.8 通过this引用成员方法
public class Man extends Human {
@Override
public void sayHello() {
System.out.println("大家好,我是Man!");
}
//定义方法method,参数传递Greetable接口
public void method(Greetable g){
g.greet();
}
public void show(){
//调用method方法,使用Lambda表达式
method(()‐>{
//创建Human对象,调用sayHello方法
new Human().sayHello();
});
//简化Lambda
method(()‐>new Human().sayHello());
//使用super关键字代替父类对象
method(()‐>super.sayHello());
}
}
public class Man extends Human {
@Override
public void sayHello() {
System.out.println("大家好,我是Man!");
}
//定义方法method,参数传递Greetable接口
public void method(Greetable g){
g.greet();
}
public void show(){
method(super::sayHello);
}
}
this代表当前对象，如果需要引用的方法就是当前类中的成员方法，那么可以使用“this::成员方法”的格式来使用方
法引用。首先是简单的函数式接口：
下面是一个丈夫Husband 类：
开心方法beHappy 调用了结婚方法marry ，后者的参数为函数式接口Richable ，所以需要一个Lambda表达式。
但是如果这个Lambda表达式的内容已经在本类当中存在了，则可以对Husband 丈夫类进行修改：
如果希望取消掉Lambda表达式，用方法引用进行替换，则更好的写法为：
@FunctionalInterface
public interface Richable {
void buy();
}
public class Husband {
private void marry(Richable lambda) {
lambda.buy();
}
public void beHappy() {
marry(() ‐> System.out.println("买套房子"));
}
}
public class Husband {
private void buyHouse() {
System.out.println("买套房子");
}
private void marry(Richable lambda) {
lambda.buy();
}
public void beHappy() {
marry(() ‐> this.buyHouse());
}
}
在这个例子中，下面两种写法是等效的：
Lambda表达式： () -> this.buyHouse()
方法引用： this::buyHouse
2.9 类的构造器引用
由于构造器的名称与类名完全一样，并不固定。所以构造器引用使用类名称::new 的格式表示。首先是一个简单
的Person 类：
然后是用来创建Person 对象的函数式接口：
要使用这个函数式接口，可以通过Lambda表达式：
public class Husband {
private void buyHouse() {
System.out.println("买套房子");
}
private void marry(Richable lambda) {
lambda.buy();
}
public void beHappy() {
marry(this::buyHouse);
}
}
public class Person {
private String name;
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public interface PersonBuilder {
Person buildPerson(String name);
}
但是通过构造器引用，有更好的写法：
在这个例子中，下面两种写法是等效的：
Lambda表达式： name -> new Person(name)
方法引用： Person::new
2.10 数组的构造器引用
数组也是Object 的子类对象，所以同样具有构造器，只是语法稍有不同。如果对应到Lambda的使用场景中时，
需要一个函数式接口：
在应用该接口的时候，可以通过Lambda表达式：
但是更好的写法是使用数组的构造器引用：
public class Demo09Lambda {
public static void printName(String name, PersonBuilder builder) {
System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
}
public static void main(String[] args) {
printName("赵丽颖", name ‐> new Person(name));
}
}
public class Demo10ConstructorRef {
public static void printName(String name, PersonBuilder builder) {
System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
}
public static void main(String[] args) {
printName("赵丽颖", Person::new);
}
}
@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {
int[] buildArray(int length);
}
public class Demo11ArrayInitRef {
private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) {
return builder.buildArray(length);
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = initArray(10, length ‐> new int[length]);
}
}
在这个例子中，下面两种写法是等效的：
Lambda表达式： length -> new int[length]
方法引用： int[]::new
public class Demo12ArrayInitRef {
private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) {
return builder.buildArray(length);
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = initArray(10, int[]::new);
}
}
day13【Stream流、方法引用】 主要内容 Stream流 方法引用 教学目标 能够理解流与集合相比的优点 能够理解流的延迟执行特点 能够通过集合、映射或数组获取流 能够掌握常用的流操作 能够使用输出语句的方法引用3 能够通过4种方式使用方法引用 能够使用类和数组的构造器引用8 第一章 Stream流 说到Stream便容易想到I/O Stream，而实际上，谁规定“流”就一定是“IO流”呢？在Java 8中，得益于Lambda所带 来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。 1.1 引言 传统集合的多步遍历代码 几乎所有的集合（如 Collection 接口或 Map 接口等）都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元 素进行操作的时候，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如： import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Demo01ForEach { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); for (String name : list) { System.out.println(name); } } 这是一段非常简单的集合遍历操作：对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。 循环遍历的弊端 Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么（What），而不是怎么做（How），这点此前已经结合内部类进行 了对比说明。现在，我们仔细体会一下上例代码，可以发现： for循环的语法就是“怎么做” for循环的循环体才是“做什么” 为什么使用循环？因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗？遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从 第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。 试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤： 1. 将集合A根据条件一过滤为子集B； 2. 然后再根据条件二过滤为子集C。 那怎么办？在Java 8之前的做法可能为： } import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Demo02NormalFilter { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); List zhangList = new ArrayList<>(); for (String name : list) { if (name.startsWith("张")) { zhangList.add(name); } } List shortList = new ArrayList<>(); for (String name : zhangList) { if (name.length() == 3) { shortList.add(name); } } for (String name : shortList) { System.out.println(name); } } } 这段代码中含有三个循环，每一个作用不同： 1. 首先筛选所有姓张的人； 2. 然后筛选名字有三个字的人； 3. 最后进行对结果进行打印输出。 每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么？不是。循 环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使 用另一个循环从头开始。 那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢？ Stream的更优写法 下面来看一下借助Java 8的Stream API，什么才叫优雅： 直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码 中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历，我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。 1.2 流式思想概述 注意：请暂时忘记对传统IO流的固有印象！ 整体来看，流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”。 当需要对多个元素进行操作（特别是多步操作）的时候，考虑到性能及便利性，我们应该首先拼好一个“模型”步骤 方案，然后再按照方案去执行它。 import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Demo03StreamFilter { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); list.stream() .filter(s ‐> s.startsWith("张")) .filter(s ‐> s.length() == 3) .forEach(System.out::println); } } 这张图中展示了过滤、映射、跳过、计数等多步操作，这是一种集合元素的处理方案，而方案就是一种“函数模 型”。图中的每一个方框都是一个“流”，调用指定的方法，可以从一个流模型转换为另一个流模型。而最右侧的数字 3是最终结果。 这里的 filter 、 map 、 skip 都是在对函数模型进行操作，集合元素并没有真正被处理。只有当终结方法 count 执行的时候，整个模型才会按照指定策略执行操作。而这得益于Lambda的延迟执行特性。 备注：“Stream流”其实是一个集合元素的函数模型，它并不是集合，也不是数据结构，其本身并不存储任何 元素（或其地址值）。 Stream（流）是一个来自数据源的元素队列 元素是特定类型的对象，形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。 数据源 流的来源。 可以是集合，数组 等。 和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征： Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道， 如同流式风格（fluent style）。 这样做可以对操作进行优化， 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。 内部迭代： 以前对集合遍历都是通过Iterator或者增强for的方式, 显式的在集合外部进行迭代， 这叫做外部迭 代。 Stream提供了内部迭代的方式，流可以直接调用遍历方法。 当使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤：获取一个数据源（source）→ 数据转换→执行操作获取想要的结 果，每次转换原有 Stream 对象不改变，返回一个新的 Stream 对象（可以有多次转换），这就允许对其操作可以 像链条一样排列，变成一个管道。 1.3 获取流 java.util.stream.Stream 是Java 8新加入的最常用的流接口。（这并不是一个函数式接口。） 获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式： 所有的 Collection 集合都可以通过 stream 默认方法获取流； Stream 接口的静态方法 of 可以获取数组对应的流。 根据Collection获取流 首先， java.util.Collection 接口中加入了default方法 stream 用来获取流，所以其所有实现类均可获取流。 import java.util.*; import java.util.stream.Stream; public class Demo04GetStream { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); // ... Stream stream1 = list.stream(); Set set = new HashSet<>(); // ... Stream stream2 = set.stream(); Vector vector = new Vector<>(); // ... 根据Map获取流 java.util.Map 接口不是 Collection 的子接口，且其K-V数据结构不符合流元素的单一特征，所以获取对应的流 需要分key、value或entry等情况： 根据数组获取流 如果使用的不是集合或映射而是数组，由于数组对象不可能添加默认方法，所以 Stream 接口中提供了静态方法 of ，使用很简单： 备注： of 方法的参数其实是一个可变参数，所以支持数组。 1.4 常用方法 流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种： 延迟方法：返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方 法均为延迟方法。） 终结方法：返回值类型不再是 Stream 接口自身类型的方法，因此不再支持类似 StringBuilder 那样的链式调 用。本小节中，终结方法包括 count 和 forEach 方法。 备注：本小节之外的更多方法，请自行参考API文档。 Stream stream3 = vector.stream(); } } import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.stream.Stream; public class Demo05GetStream { public static void main(String[] args) { Map<string, string=""> map = new HashMap<>(); // ... Stream keyStream = map.keySet().stream(); Stream valueStream = map.values().stream(); Stream<map.entry<string, string="">> entryStream = map.entrySet().stream(); } } import java.util.stream.Stream; public class Demo06GetStream { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" }; Stream stream = Stream.of(array); } } 逐一处理：forEach 虽然方法名字叫 forEach ，但是与for循环中的“for-each”昵称不同。 该方法接收一个 Consumer 接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。 复习Consumer接口 基本使用： 过滤：filter 可以通过 filter 方法将一个流转换成另一个子集流。方法签名： 该接口接收一个 Predicate 函数式接口参数（可以是一个Lambda或方法引用）作为筛选条件。 复习Predicate接口 此前我们已经学习过 java.util.stream.Predicate 函数式接口，其中唯一的抽象方法为： 该方法将会产生一个boolean值结果，代表指定的条件是否满足。如果结果为true，那么Stream流的 filter 方法 将会留用元素；如果结果为false，那么 filter 方法将会舍弃元素。 基本使用 Stream流中的 filter 方法基本使用的代码如： void forEach(Consumer
action); java.util.function.Consumer接口是一个消费型接口。 Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据。 import java.util.stream.Stream; public class Demo12StreamForEach { public static void main(String[] args) { Stream stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); stream.forEach(name‐> System.out.println(name)); } } Stream filter(Predicate
predicate); boolean test(T t); 在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件：必须姓张。 映射：map 如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用 map 方法。方法签名： 该接口需要一个 Function 函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。 复习Function接口 此前我们已经学习过 java.util.stream.Function 函数式接口，其中唯一的抽象方法为： 这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射”。 基本使用 Stream流中的 map 方法基本使用的代码如： 这段代码中， map 方法的参数通过方法引用，将字符串类型转换成为了int类型（并自动装箱为 Integer 类对 象）。 统计个数：count 正如旧集合 Collection 当中的 size 方法一样，流提供 count 方法来数一数其中的元素个数： import java.util.stream.Stream; public class Demo07StreamFilter { public static void main(String[] args) { Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张")); } } Stream map(Function
mapper); R apply(T t); import java.util.stream.Stream; public class Demo08StreamMap { public static void main(String[] args) { Stream original = Stream.of("10", "12", "18"); Stream result = original.map(str‐>Integer.parseInt(str)); } } long count(); 该方法返回一个long值代表元素个数（不再像旧集合那样是int值）。基本使用： 取用前几个：limit limit 方法可以对流进行截取，只取用前n个。方法签名： 参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作。基本使用： 跳过前几个：skip 如果希望跳过前几个元素，可以使用 skip 方法获取一个截取之后的新流： 如果流的当前长度大于n，则跳过前n个；否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用： import java.util.stream.Stream; public class Demo09StreamCount { public static void main(String[] args) { Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张")); System.out.println(result.count()); // 2 } } Stream limit(long maxSize); import java.util.stream.Stream; public class Demo10StreamLimit { public static void main(String[] args) { Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream result = original.limit(2); System.out.println(result.count()); // 2 } } Stream skip(long n); 组合：concat 如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用 Stream 接口的静态方法 concat ： 备注：这是一个静态方法，与 java.lang.String 当中的 concat 方法是不同的。 该方法的基本使用代码如： 1.5 练习：集合元素处理（传统方式） 题目 现在有两个 ArrayList 集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用传统的for循环（或增强for循环）依次进行以 下若干操作步骤： 1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名；存储到一个新集合中。 2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新集合中。 3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名；存储到一个新集合中。 4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新集合中。 5. 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新集合中。 6. 根据姓名创建 Person 对象；存储到一个新集合中。 7. 打印整个队伍的Person对象信息。 两个队伍（集合）的代码如下： import java.util.stream.Stream; public class Demo11StreamSkip { public static void main(String[] args) { Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream result = original.skip(2); System.out.println(result.count()); // 1 } } static Stream concat(Stream
a, Stream
b) import java.util.stream.Stream; public class Demo12StreamConcat { public static void main(String[] args) { Stream streamA = Stream.of("张无忌"); Stream streamB = Stream.of("张翠山"); Stream result = Stream.concat(streamA, streamB); } } import java.util.ArrayList; 而 Person 类的代码为： import java.util.List; public class DemoArrayListNames { public static void main(String[] args) { //第一支队伍 ArrayList one = new ArrayList<>(); one.add("迪丽热巴"); one.add("宋远桥"); one.add("苏星河"); one.add("石破天"); one.add("石中玉"); one.add("老子"); one.add("庄子"); one.add("洪七公"); //第二支队伍 ArrayList two = new ArrayList<>(); two.add("古力娜扎"); two.add("张无忌"); two.add("赵丽颖"); two.add("张三丰"); two.add("尼古拉斯赵四"); two.add("张天爱"); two.add("张二狗"); // .... } } public class Person { private String name; public Person() {} public Person(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Person{name='" + name + "'}"; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } 解答 既然使用传统的for循环写法，那么： } public class DemoArrayListNames { public static void main(String[] args) { List one = new ArrayList<>(); // ... List two = new ArrayList<>(); // ... // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名； List oneA = new ArrayList<>(); for (String name : one) { if (name.length() == 3) { oneA.add(name); } } // 第一个队伍筛选之后只要前3个人； List oneB = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 3; i++) { oneB.add(oneA.get(i)); } // 第二个队伍只要姓张的成员姓名； List twoA = new ArrayList<>(); for (String name : two) { if (name.startsWith("张")) { twoA.add(name); } } // 第二个队伍筛选之后不要前2个人； List twoB = new ArrayList<>(); for (int i = 2; i < twoA.size(); i++) { twoB.add(twoA.get(i)); } // 将两个队伍合并为一个队伍； List totalNames = new ArrayList<>(); totalNames.addAll(oneB); totalNames.addAll(twoB); // 根据姓名创建Person对象； List totalPersonList = new ArrayList<>(); for (String name : totalNames) { totalPersonList.add(new Person(name)); } 运行结果为： 1.6 练习：集合元素处理（Stream方式） 题目 将上一题当中的传统for循环写法更换为Stream流式处理方式。两个集合的初始内容不变， Person 类的定义也不 变。 解答 等效的Stream流式处理代码为： // 打印整个队伍的Person对象信息。 for (Person person : totalPersonList) { System.out.println(person); } } } Person{name='宋远桥'} Person{name='苏星河'} Person{name='石破天'} Person{name='张天爱'} Person{name='张二狗'} import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.stream.Stream; public class DemoStreamNames { public static void main(String[] args) { List one = new ArrayList<>(); // ... List two = new ArrayList<>(); // ... // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名； // 第一个队伍筛选之后只要前3个人； Stream streamOne = one.stream().filter(s ‐> s.length() == 3).limit(3); // 第二个队伍只要姓张的成员姓名； // 第二个队伍筛选之后不要前2个人； Stream streamTwo = two.stream().filter(s ‐> s.startsWith("张")).skip(2); // 将两个队伍合并为一个队伍； // 根据姓名创建Person对象； // 打印整个队伍的Person对象信息。 Stream.concat(streamOne, streamTwo).map(Person::new).forEach(System.out::println); } 运行效果完全一样： 第二章 方法引用 在使用Lambda表达式的时候，我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案：拿什么参数做什么操作。那么考虑 一种情况：如果我们在Lambda中所指定的操作方案，已经有地方存在相同方案，那是否还有必要再写重复逻辑？ 2.1 冗余的Lambda场景 来看一个简单的函数式接口以应用Lambda表达式： 在 Printable 接口当中唯一的抽象方法 print 接收一个字符串参数，目的就是为了打印显示它。那么通过Lambda 来使用它的代码很简单： 其中 printString 方法只管调用 Printable 接口的 print 方法，而并不管 print 方法的具体实现逻辑会将字符串 打印到什么地方去。而 main 方法通过Lambda表达式指定了函数式接口 Printable 的具体操作方案为：拿到 String（类型可推导，所以可省略）数据后，在控制台中输出它。 2.2 问题分析 这段代码的问题在于，对字符串进行控制台打印输出的操作方案，明明已经有了现成的实现，那就是 System.out 对象中的 println(String) 方法。既然Lambda希望做的事情就是调用 println(String) 方法，那何必自己手动调 用呢？ 2.3 用方法引用改进代码 } Person{name='宋远桥'} Person{name='苏星河'} Person{name='石破天'} Person{name='张天爱'} Person{name='张二狗'} @FunctionalInterface public interface Printable { void print(String str); } public class Demo01PrintSimple { private static void printString(Printable data) { data.print("Hello, World!"); } public static void main(String[] args) { printString(s ‐> System.out.println(s)); } } 能否省去Lambda的语法格式（尽管它已经相当简洁）呢？只要“引用”过去就好了： 请注意其中的双冒号 :: 写法，这被称为“方法引用”，而双冒号是一种新的语法。 2.4 方法引用符 双冒号 :: 为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经存在于某个方 法的实现中，那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者。 语义分析 例如上例中， System.out 对象中有一个重载的 println(String) 方法恰好就是我们所需要的。那么对于 printString 方法的函数式接口参数，对比下面两种写法，完全等效： Lambda表达式写法： s -> System.out.println(s); 方法引用写法： System.out::println 第一种语义是指：拿到参数之后经Lambda之手，继而传递给 System.out.println 方法去处理。 第二种等效写法的语义是指：直接让 System.out 中的 println 方法来取代Lambda。两种写法的执行效果完全一 样，而第二种方法引用的写法复用了已有方案，更加简洁。 注:Lambda 中 传递的参数 一定是方法引用中 的那个方法可以接收的类型,否则会抛出异常 推导与省略 如果使用Lambda，那么根据“可推导就是可省略”的原则，无需指定参数类型，也无需指定的重载形式——它们都 将被自动推导。而如果使用方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导。 函数式接口是Lambda的基础，而方法引用是Lambda的孪生兄弟。 下面这段代码将会调用 println 方法的不同重载形式，将函数式接口改为int类型的参数： 由于上下文变了之后可以自动推导出唯一对应的匹配重载，所以方法引用没有任何变化： public class Demo02PrintRef { private static void printString(Printable data) { data.print("Hello, World!"); } public static void main(String[] args) { printString(System.out::println); } } @FunctionalInterface public interface PrintableInteger { void print(int str); } 这次方法引用将会自动匹配到 println(int) 的重载形式。 2.5 通过对象名引用成员方法 这是最常见的一种用法，与上例相同。如果一个类中已经存在了一个成员方法： 函数式接口仍然定义为： 那么当需要使用这个 printUpperCase 成员方法来替代 Printable 接口的Lambda的时候，已经具有了 MethodRefObject 类的对象实例，则可以通过对象名引用成员方法，代码为： 2.6 通过类名称引用静态方法 由于在 java.lang.Math 类中已经存在了静态方法 abs ，所以当我们需要通过Lambda来调用该方法时，有两种写 法。首先是函数式接口： public class Demo03PrintOverload { private static void printInteger(PrintableInteger data) { data.print(1024); } public static void main(String[] args) { printInteger(System.out::println); } } public class MethodRefObject { public void printUpperCase(String str) { System.out.println(str.toUpperCase()); } } @FunctionalInterface public interface Printable { void print(String str); } public class Demo04MethodRef { private static void printString(Printable lambda) { lambda.print("Hello"); } public static void main(String[] args) { MethodRefObject obj = new MethodRefObject(); printString(obj::printUpperCase); } } 第一种写法是使用Lambda表达式： 但是使用方法引用的更好写法是： 在这个例子中，下面两种写法是等效的： Lambda表达式： n -> Math.abs(n) 方法引用： Math::abs 2.7 通过super引用成员方法 如果存在继承关系，当Lambda中需要出现super调用时，也可以使用方法引用进行替代。首先是函数式接口： 然后是父类 Human 的内容： @FunctionalInterface public interface Calcable { int calc(int num); } public class Demo05Lambda { private static void method(int num, Calcable lambda) { System.out.println(lambda.calc(num)); } public static void main(String[] args) { method(‐10, n ‐> Math.abs(n)); } } public class Demo06MethodRef { private static void method(int num, Calcable lambda) { System.out.println(lambda.calc(num)); } public static void main(String[] args) { method(‐10, Math::abs); } } @FunctionalInterface public interface Greetable { void greet(); } public class Human { public void sayHello() { System.out.println("Hello!"); } } 最后是子类 Man 的内容，其中使用了Lambda的写法： 但是如果使用方法引用来调用父类中的 sayHello 方法会更好，例如另一个子类 Woman ： 在这个例子中，下面两种写法是等效的： Lambda表达式： () -> super.sayHello() 方法引用： super::sayHello 2.8 通过this引用成员方法 public class Man extends Human { @Override public void sayHello() { System.out.println("大家好,我是Man!"); } //定义方法method,参数传递Greetable接口 public void method(Greetable g){ g.greet(); } public void show(){ //调用method方法,使用Lambda表达式 method(()‐>{ //创建Human对象,调用sayHello方法 new Human().sayHello(); }); //简化Lambda method(()‐>new Human().sayHello()); //使用super关键字代替父类对象 method(()‐>super.sayHello()); } } public class Man extends Human { @Override public void sayHello() { System.out.println("大家好,我是Man!"); } //定义方法method,参数传递Greetable接口 public void method(Greetable g){ g.greet(); } public void show(){ method(super::sayHello); } } this代表当前对象，如果需要引用的方法就是当前类中的成员方法，那么可以使用“this::成员方法”的格式来使用方 法引用。首先是简单的函数式接口： 下面是一个丈夫 Husband 类： 开心方法 beHappy 调用了结婚方法 marry ，后者的参数为函数式接口 Richable ，所以需要一个Lambda表达式。 但是如果这个Lambda表达式的内容已经在本类当中存在了，则可以对 Husband 丈夫类进行修改： 如果希望取消掉Lambda表达式，用方法引用进行替换，则更好的写法为： @FunctionalInterface public interface Richable { void buy(); } public class Husband { private void marry(Richable lambda) { lambda.buy(); } public void beHappy() { marry(() ‐> System.out.println("买套房子")); } } public class Husband { private void buyHouse() { System.out.println("买套房子"); } private void marry(Richable lambda) { lambda.buy(); } public void beHappy() { marry(() ‐> this.buyHouse()); } } 在这个例子中，下面两种写法是等效的： Lambda表达式： () -> this.buyHouse() 方法引用： this::buyHouse 2.9 类的构造器引用 由于构造器的名称与类名完全一样，并不固定。所以构造器引用使用 类名称::new 的格式表示。首先是一个简单 的 Person 类： 然后是用来创建 Person 对象的函数式接口： 要使用这个函数式接口，可以通过Lambda表达式： public class Husband { private void buyHouse() { System.out.println("买套房子"); } private void marry(Richable lambda) { lambda.buy(); } public void beHappy() { marry(this::buyHouse); } } public class Person { private String name; public Person(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } public interface PersonBuilder { Person buildPerson(String name); } 但是通过构造器引用，有更好的写法： 在这个例子中，下面两种写法是等效的： Lambda表达式： name -> new Person(name) 方法引用： Person::new 2.10 数组的构造器引用 数组也是 Object 的子类对象，所以同样具有构造器，只是语法稍有不同。如果对应到Lambda的使用场景中时， 需要一个函数式接口： 在应用该接口的时候，可以通过Lambda表达式： 但是更好的写法是使用数组的构造器引用： public class Demo09Lambda { public static void printName(String name, PersonBuilder builder) { System.out.println(builder.buildPerson(name).getName()); } public static void main(String[] args) { printName("赵丽颖", name ‐> new Person(name)); } } public class Demo10ConstructorRef { public static void printName(String name, PersonBuilder builder) { System.out.println(builder.buildPerson(name).getName()); } public static void main(String[] args) { printName("赵丽颖", Person::new); } } @FunctionalInterface public interface ArrayBuilder { int[] buildArray(int length); } public class Demo11ArrayInitRef { private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) { return builder.buildArray(length); } public static void main(String[] args) { int[] array = initArray(10, length ‐> new int[length]); } } 在这个例子中，下面两种写法是等效的： Lambda表达式： length -> new int[length] 方法引用： int[]::new public class Demo12ArrayInitRef { private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) { return builder.buildArray(length); } public static void main(String[] args) { int[] array = initArray(10, int[]::new); } }