java8的lambda表达式和stream

java的lambda表达式和stream

1. Lambda表达式

java 8引入了Lambda表达式, 用以简化单抽象方法接口的实现

参数类型不需要申明, 参数类型自动推断

单抽象方法接口被称为函数式接口，标注为@FunctionalInterface

• java的单方法接口:
  • Comparator
  • Runnable
  • Callable

例子:

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class LambdaSample {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String[] words = "Improving code with Lambda expressions in Java".split(" ");
//        Arrays.sort(words, new Comparator<String>() {
//            @Override
//            public int compare(String s1, String s2) {
//                // 忽略大小写排序:
//                return s1.toLowerCase().compareTo(s2.toLowerCase());
//            }
//        });
        Arrays.sort(words, (s1, s2) -> {
            return s1.toLowerCase().compareTo(s2.toLowerCase());
        });
        System.out.println(Arrays.toString(words));
    }
}

s1, s2: 传入的参数

->{}: 方法过程

Runnable() 练习:

public class LambdaPractice {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // TODO: 将Runnable改为lambda表达式:
//        Thread t = new Thread(new Runnable() {
//            @Override
//            public void run() {
//                System.out.println("start new thread...");
//            }
//        });
//        t.start();
//        t.join();
        Thread t = new Thread(() -> {
            System.out.println("start new thread");
        });
        t.start();
        t.join();
    }
}

2. 方法引入(java8中的::)

jdk8中使用了::的用法。就是把方法当做参数传到stream内部，使stream的每个元素都传入到该方法里面执行一下，双冒号运算就是Java中的[方法引用],[方法引用]的格式是：

  类名：：方法名 

注意此处没有（）。

代码示例:

import java.util.Arrays;

class SortedBy {
    static int name(String s1, String s2) {
        return s1.compareTo(s2);
    }

    static int nameIgnoreCase(String s1, String s2) {
        return s1.toLowerCase().compareTo(s2.toLowerCase());
    }

    static int length(String s1, String s2) {
        int n1 = s1.length();
        int n2 = s2.length();
        if (n1 == n2) {
            return s1.compareTo(s2);
        }
        return n1 < n2 ? -1 : 1;
    }
}

public class LambdaSort {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String[] array = "Java Apple lambda functional OOP".split(" ");
        Arrays.sort(array, SortedBy::name);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

• 匿名类

匿名类，就是没有名称的类，其名称由Java编译器给出，一般是形如：外部类名称+$+匿名类顺序，没有名称也就是其他地方就不能引用，不能实例化，只用一次，当然也就不能有构造器。

匿名类就是利用父类的构造函数和自身类体构造成一个类。

格式: new 父类(){子类内容}

Out out = new Out() {
  void show() {
    System.out.printIn("run in Inner");
  }
}

3. Stream

3.1 Stream介绍

Java8中引入了全新的Stream API, 在java.uti.stream包中

Stream API的特点:

• Stream API提供了一套新的流式处理的抽象序列
• Stream API支持函数式变成/链式操作
• Stream 可以便是无限序列, 并且大多数情况下是惰性计算的

stream API 不同于java.io中的InputStream和OutputStream:

	java.io	Java.util.stream
存储	顺序读写的byte/char	顺序输出的任意java对象
用途	序列化至文件/网络	内存计算/业务逻辑

stream API不同于java.util.List:

	Jav.util.List	java.util.stream
元素	已分配并存储在内存	为分配, 实时计算
用途	操作一组已存在的java对象	惰性计算

• 惰性计算

Stream<BigInteger> naturals = createNaturalStrem(); //不计算
Stream<BigInteger> s2 = naturals.map((n) -> n.multiply(n)); // 不计算
Stream<BigInteger> s3 = s2.limit(100); // 不计算
s3.forEach(System.out::printLn); // 计算

3.2 Stream创建

• 通过指定元素/ 现有数组/现有Collection创建
  • strem.of(T… t)
  • Array.strem(array)
  • collection.stream()
• 通过Supplier创建
• 通过其他类的相关方法创建
• 基本类型的Stream有: IntStrem/ LongStream/DoubleStream

例子:

package javatest;

import java.math.BigInteger;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.Stream;

/**
 * @ClassName TestB
 * @Description TODO
 * @Author lingxiangxiang
 * @Date 11:37 AM
 * @Version 1.0
 **/
public class TestB {
    public static void main(String[] args) {
        String[] a = new String[]{"a", "b", "c", "d"};
        int[] b = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};
        List<Integer> l1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        // 1. 通过Stream.of来创建
        Stream<Integer> s1 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
        // 2. 通过数组来创建
        Stream<String> s2 = Arrays.stream(a);
//        Stream<Integer> s3 = Arrays.stream(b); // 这样的方法时错误的
        IntStream s4 = Arrays.stream(b);
        // 3. 通过Collection来创建
        Stream<Integer> s5 = l1.stream();
        // 4. 通过Supplier来创建
        Stream<BigInteger> s6 = Stream.generate(new NaturalSupplier());

        s1.forEach(System.out::println);
        s2.forEach(System.out::println);
        s4.forEach(System.out::println);
        s5.forEach(System.out::println);
        // limit的限定个数
        s6.limit(10).forEach(System.out::println);
    }
}
class NaturalSupplier implements Supplier<BigInteger> {
    BigInteger next = BigInteger.ZERO;
    @Override
    public BigInteger get() {
        next = next.add(BigInteger.ONE);
        return next;
    }

}

3.3 Stream的常用方法

3.3.1 map

map()方法: 将一个Stream的每个元素映射成另外一个元素并生成一个新的Stream, 可以将一个元素转换成另外一种元素类型

// 例子1
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamMapSample {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String[] array = "Stream API supports functional-style operations".split(" ");
        Stream<String> stream = Arrays.stream(array);
        stream.map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);
    }
}


// 例子2

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

class Person {

    String name;
    char gender;

    public Person(String name, char gender) {
        this.name = name;
        this.gender = gender;
    }

    public String toString() {
        return "Persion(" + name + ", " + gender + ")";
    }
}

public class StreamMapSample2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String[] inputs = { "Bob,M", "Alice,F", "Time,M", "Lily,F" };
        Stream<String> names = Arrays.stream(inputs);
        Stream<Person> persons = names.map((s) -> {
            int n = s.indexOf(',');
            String name = s.substring(0, n);
            char gender = s.charAt(n + 1);
            return new Person(name, gender);
        });
        persons.forEach(System.out::println);
    }
}

3.3.2 filter

将一个Stream的每个元素进行测试，通过测试的元素被过滤后生成一个新的Stream, 用于排除不满足条件的元素

// 例子1
import java.util.function.Supplier;
import java.util.stream.Stream;

class NaturalSupplier implements Supplier<Long> {

    long x = 0;

    public Long get() {
        x++;
        return x;
    }

}

public class StreamFilterSample {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Stream<Long> natural = Stream.generate(new NaturalSupplier());
        Stream<Long> odd = natural.filter((n) -> n % 2 == 1);
        odd.limit(20).forEach(System.out::println);
    }
}

// 例子2
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamFilterSample2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String[] array = { "Java", " Python ", " ", null, "\n\n", " Ruby " };
        Stream<String> normalized = Arrays.stream(array).filter(s -> s != null && !s.trim().isEmpty())
                .map(s -> s.trim());
        normalized.forEach(System.out::println);
    }
}

3.3.3 reduce

reduce()方法：

• 将一个Stream的每个元素依次作用于BiFunction，并将结果合并
• reduce是聚合方法
• 聚合方法会立刻对Stream进行运算

public class StreamReduceSample {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        int r = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).reduce((acc, x) -> acc * x).get();
        System.out.println(r);
        System.out.println(1 * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9);
    }
}

3.3.4 forEach

forEach 和 pre-java8 的对比

// Java 8
roster.stream()
 .filter(p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE)
 .forEach(p -> System.out.println(p.getName()));
// Pre-Java 8
for (Person p : roster) {
 if (p.getGender() == Person.Sex.MALE) {
 System.out.println(p.getName());
 }
}

3.3.5其他操作

java.util.stream.Stream提供了许多实用的功能：

• 转换操作：map, filter, sorted, distinct(去重)

• 合并操作：concat, flatMap

• 并行处理：parallel

• 聚合操作：reduce, count, max, min, sum, average

• 其他操作：allMatch, anyMatch, forEach

• Stream转换为集合／数组类型：toArray, collect

• limit(10): 取10个

• skip(3): 忽律前三个

• s5.sorted(Comparator.reverseOrder()).forEach(System.out::println);