Lambda表达式

Lambda 及其使用举例

Lambda 是一个匿名函数，我们可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。使用它可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力得到了提升。

• 从匿名类到 Lambda 的转换举例1

• 从匿名类到 Lambda 的转换举例2

语法

Lambda 表达式：在Java 8 语言中引入的一种新的语法元素和操作符。这个操作符为 “->” ， 该操作符被称为 Lambda 操作符或箭头操作符。它将 Lambda 分为两个部分：

• 左侧：指定了 Lambda 表达式需要的参数列表
• 右侧：指定了 Lambda 体，是抽象方法的实现逻辑，也即 Lambda 表达式要执行的功能。

**语法格式一：**无参，无返回值

@Test
public void test1(){
    //未使用Lambda表达式
    Runnable r1 = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("我爱北京天安门");
        }
    };

    r1.run();

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

    //使用Lambda表达式
    Runnable r2 = () -> {
        System.out.println("我爱北京故宫");
    };

    r2.run();
}

**语法格式二：**Lambda 需要一个参数，但是没有返回值。

@Test
public void test2(){
    //未使用Lambda表达式
    Consumer<String> con = new Consumer<String>() {
        @Override
        public void accept(String s) {
            System.out.println(s);
        }
    };
    con.accept("谎言和誓言的区别是什么？");

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

    //使用Lambda表达式
    Consumer<String> con1 = (String s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

}

**语法格式三：**数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为“类型推断”

@Test
public void test3(){
    //语法格式三使用前
    Consumer<String> con1 = (String s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

    System.out.println("*******************");
    //语法格式三使用后
    Consumer<String> con2 = (s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

}

**语法格式四：**Lambda 若只需要一个参数时，参数的小括号可以省略

@Test
public void test4(){
    //语法格式四使用前
    Consumer<String> con1 = (s) -> {
        System.out.println(s);
    };
    con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

    System.out.println("*******************");
    //语法格式四使用后
    Consumer<String> con2 = s -> {
        System.out.println(s);
    };
    con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");


}

**语法格式五：**Lambda 需要两个或以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值

@Test
public void test5(){
    //语法格式五使用前
    Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            System.out.println(o1);
            System.out.println(o2);
            return o1.compareTo(o2);
        }
    };

    System.out.println(com1.compare(12,21));
    System.out.println("*****************************");
    //语法格式五使用后
    Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> {
        System.out.println(o1);
        System.out.println(o2);
        return o1.compareTo(o2);
    };

    System.out.println(com2.compare(12,6));


}

**语法格式六：**当 Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号若有，都可以省略

@Test
public void test6(){
    //语法格式六使用前
    Comparator<Integer> com1 = (o1,o2) -> {
        return o1.compareTo(o2);
    };

    System.out.println(com1.compare(12,6));

    System.out.println("*****************************");
    //语法格式六使用后
    Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> o1.compareTo(o2);

    System.out.println(com2.compare(12,21));

}

@Test
public void test7(){
    //语法格式六使用前
    Consumer<String> con1 = s -> {
        System.out.println(s);
    };
    con1.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

    System.out.println("*****************************");
    //语法格式六使用后
    Consumer<String> con2 = s -> System.out.println(s);

    con2.accept("一个是听得人当真了，一个是说的人当真了");

}

关于类型推断

在语法格式三 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为 javac 根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的“类型推断”。

举例：

@Test
public void test() {
    //类型推断1
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    //类型推断2
    int[] arr = {1, 2, 3};

}

函数式(Functional)接口

什么是函数式接口

• 只包含一个抽象方法（Single Abstract Method，简称SAM）的接口，称为函数式接口。当然该接口可以包含其他非抽象方法。
• 你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。（若 Lambda 表达式抛出一个受检异常(即：非运行时异常)，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明）。
• 我们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。
• 在java.util.function包下定义了Java 8 的丰富的函数式接口

如何理解函数式接口

• Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”，在Java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着python、scala等语言的兴起和新技术的挑战，Java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，即Java不但可以支持OOP还可以支持OOF（面向函数编程）
  • Java8引入了Lambda表达式之后，Java也开始支持函数式编程。
  • Lambda表达式不是Java最早使用的。目前C++，C#，Python，Scala等均支持Lambda表达式。
• 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。
• 在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中，Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中，有所不同。在Java8中，Lambda表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。
• 简单的说，在Java8中，Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。

Java 内置函数式接口

函数式接口

如果接口中只声明一个抽象方法，就称为函数式接口

之前学过的接口，有些就是函数式接口，比如：

• java.lang.Runnable
  • public void run()
• java.lang.Iterable
  • public Iterator iterate()
• java.lang.Comparable
  • public int compareTo(T t)
• java.util.Comparator
  • public int compare(T t1, T t2)

四大核心函数式接口

函数式接口	称谓	参数类型	用途
Consumer<T>	消费型接口	T	对类型为T的对象应用操作，包含方法： void accept(T t)
Supplier<T>	供给型接口	无	返回类型为T的对象，包含方法：T get()
Function<T, R>	函数型接口	T	对类型为T的对象应用操作，并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法：R apply(T t)
Predicate<T>	判断型接口	T	确定类型为T的对象是否满足某约束，并返回 boolean 值。包含方法：boolean test(T t)

其它接口

类型1：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
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	void accept(T t, double value)	接收一个对象和一个double值
ObjIntConsumer	void accept(T t, int value)	接收一个对象和一个int值
ObjLongConsumer	void accept(T t, long value)	接收一个对象和一个long值

类型2：供给型接口

这类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
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

类型3：函数型接口

这类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
UnaryOperator	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 apply(double value)	接收一个double值，返回一个R类型对象
IntFunction	R apply(int value)	接收一个int值，返回一个R类型对象
LongFunction	R apply(long value)	接收一个long值，返回一个R类型对象
ToDoubleFunction	double applyAsDouble(T value)	接收一个T类型对象，返回一个double
ToIntFunction	int applyAsInt(T value)	接收一个T类型对象，返回一个int
ToLongFunction	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 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

类型4：判断型接口

这类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
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

方法引用与构造器引用

Lambda表达式是可以简化函数式接口的变量或形参赋值的语法。而方法引用和构造器引用是为了简化Lambda表达式的。

方法引用

当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！

方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。换句话说，方法引用就是Lambda表达式，也就是函数式接口的一个实例，通过方法的名字来指向一个方法，可以认为是Lambda表达式的一个语法糖。

方法引用格式

• 格式：使用方法引用操作符 “::” 将类(或对象) 与 方法名分隔开来。
  • 两个:中间不能有空格，而且必须英文状态下半角输入
• 如下三种主要使用情况：
  • 情况1：对象 :: 实例方法名
  • 情况2：类 :: 静态方法名
  • 情况3：类 :: 实例方法名

方法引用使用前提

**要求1：**Lambda体只有一句语句，并且是通过调用一个对象的/类现有的方法来完成的

例如：System.out对象，调用println()方法来完成Lambda体

​ Math类，调用random()静态方法来完成Lambda体

要求2：

针对情况1：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同，则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。

针对情况2：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个类的静态方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同，则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。

针对情况3：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的返回值类型与方法b的返回值类型相同，同时方法a的形参列表中有n个参数，方法b的形参列表有n-1个参数，且方法a的第1个参数作为方法b的调用者，且方法a的后n-1参数与方法b的n-1参数匹配（类型相同或满足多态场景也可以）

例如：t->System.out.println(t)

​ () -> Math.random() 都是无参

**要求1：**Lambda体只有一句语句，并且是通过调用一个对象的/类现有的方法来完成的

例如：System.out对象，调用println()方法来完成Lambda体

​ Math类，调用random()静态方法来完成Lambda体

要求2：

针对情况1：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同，则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。

针对情况2：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个类的静态方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同，则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。

针对情况3：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的返回值类型与方法b的返回值类型相同，同时方法a的形参列表中有n个参数，方法b的形参列表有n-1个参数，且方法a的第1个参数作为方法b的调用者，且方法a的后n-1参数与方法b的n-1参数匹配（类型相同或满足多态场景也可以）

例如：t->System.out.println(t)

​ () -> Math.random() 都是无参

**要求1：**Lambda体只有一句语句，并且是通过调用一个对象的/类现有的方法来完成的

例如：System.out对象，调用println()方法来完成Lambda体

​ Math类，调用random()静态方法来完成Lambda体

要求2：

针对情况1：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同，则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。

针对情况2：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个类的静态方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同，则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。

针对情况3：函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的返回值类型与方法b的返回值类型相同，同时方法a的形参列表中有n个参数，方法b的形参列表有n-1个参数，且方法a的第1个参数作为方法b的调用者，且方法a的后n-1参数与方法b的n-1参数匹配（类型相同或满足多态场景也可以）

例如：t->System.out.println(t)

​ () -> Math.random() 都是无参

举例

public class MethodRefTest 
{

// 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() {
	Consumer<String> con1 = str -> System.out.println(str);
	con1.accept("北京");

	System.out.println("*******************");
	PrintStream ps = System.out;
	Consumer<String> con2 = ps::println;
	con2.accept("beijing");
}

//Supplier中的T get()
//Employee中的String getName()
@Test
public void test2() {
	Employee emp = new Employee(1001,"Tom",23,5600);

	Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();
	System.out.println(sup1.get());

	System.out.println("*******************");
	Supplier<String> sup2 = emp::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() {
	Comparator<Integer> com1 = (t1,t2) -> Integer.compare(t1,t2);
	System.out.println(com1.compare(12,21));

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

	Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
	System.out.println(com2.compare(12,3));

}

//Function中的R apply(T t)
//Math中的Long round(Double d)
@Test
public void test4() {
	Function<Double,Long> func = new Function<Double, Long>() {
		@Override
		public Long apply(Double d) {
			return Math.round(d);
		}
	};

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

	Function<Double,Long> func1 = d -> Math.round(d);
	System.out.println(func1.apply(12.3));

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

	Function<Double,Long> func2 = Math::round;
	System.out.println(func2.apply(12.6));
}

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

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

	Comparator<String> com2 = String :: compareTo;
	System.out.println(com2.compare("abd","abm"));
}

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

	System.out.println("*******************");
	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() {
	Employee employee = new Employee(1001, "Jerry", 23, 6000);
```

```
	Function<Employee,String> func1 = e -> e.getName();
	System.out.println(func1.apply(employee));

	System.out.println("*******************");
	Function<Employee,String> func2 = Employee::getName;
	System.out.println(func2.apply(employee));
}

}

数组构造引用

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，就可以数组构造引用。

格式：数组类型名::new

举例：

//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("*******************");

    Function<Integer,String[]> func2 = String[] :: new;
    String[] arr2 = func2.apply(10);
    System.out.println(Arrays.toString(arr2));

}

Stream API

• Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式；另外一个则是 Stream API。
• Stream API ( java.util.stream) 把真正的函数式编程风格引入到Java中。这是目前为止对Java类库最好的补充，因为Stream API可以极大提供Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。
• 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。**也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

什么是Stream

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。

Stream 和 Collection 集合的区别：**Collection 是一种静态的内存数据结构，讲的是数据，而 Stream 是有关计算的，讲的是计算。**前者是主要面向内存，存储在内存中，后者主要是面向 CPU，通过 CPU 实现计算。

注意：

①Stream 自己不会存储元素。

②Stream 不会改变源对象。相反，他们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。即一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。

④ Stream一旦执行了终止操作，就不能再调用其它中间操作或终止操作了。

Stream的操作三个步骤

1- 创建 Stream
一个数据源（如：集合、数组），获取一个流

2- 中间操作
每次处理都会返回一个持有结果的新Stream，即中间操作的方法返回值仍然是Stream类型的对象。因此中间操作可以是个操作链，可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(终端操作)
终止操作的方法返回值类型就不再是Stream了，因此一旦执行终止操作，就结束整个Stream操作了。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实例

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：

• default Stream stream() : 返回一个顺序流
• default Stream parallelStream() : 返回一个并行流

@Test
public void test01(){
    List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5);

    //JDK1.8中，Collection系列集合增加了方法
    Stream<Integer> stream = list.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：

• static Stream stream(T[] array): 返回一个流
• public static IntStream stream(int[] array)
• public static LongStream stream(long[] array)
• public static DoubleStream stream(double[] array)

@Test
public void test02(){
    String[] arr = {"hello","world"};
    Stream<String> stream = Arrays.stream(arr); 
}

@Test
public void test03(){
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    IntStream stream = Arrays.stream(arr);
}

方式三：通过Stream的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 Stream of(T… values) : 返回一个流

@Test
public void test04(){
    Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5);
    stream.forEach(System.out::println);
}

一系列中间操作

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”。

1-筛选与切片

方 法	描 述
filter(Predicatep)	接收 Lambda ， 从流中排除某些元素
distinct()	筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 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

2-映 射

方法	描述
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

3-排序

方法	描述
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

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。

1-匹配与查找

方法	描述
allMatch(Predicate p)	检查是否匹配所有元素
**anyMatch(Predicate p) **	检查是否至少匹配一个元素
noneMatch(Predicate p)	检查是否没有匹配所有元素
findFirst()	返回第一个元素
findAny()	返回当前流中的任意元素
count()	返回流中元素总数
max(Comparator c)	返回流中最大值
min(Comparator c)	返回流中最小值
forEach(Consumer c)	内部迭代(使用 Collection 接口需要用户去做迭代，称为外部迭代。 相反，Stream API 使用内部迭代——它帮你把迭代做了)

2-归约

方法	描述
reduce(T identity, BinaryOperator b)	可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
reduce(BinaryOperator b)	可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional

备注：map 和 reduce 的连接通常称为 map-reduce 模式，因 Google 用它来进行网络搜索而出名。

3-收集

方 法	描 述
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，具体方法与实例如下表：

方法	返回类型	作用
toList	Collector<T, ?, List>	把流中元素收集到List

List<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toList());

方法	返回类型	作用
toSet	Collector<T, ?, Set>	把流中元素收集到Set

Set<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toSet());

方法	返回类型	作用
toCollection	Collector<T, ?, C>	把流中元素收集到创建的集合

Collection<Employee> emps =list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

方法	返回类型	作用
counting	Collector<T, ?, Long>	计算流中元素的个数

long count = list.stream().collect(Collectors.counting());

方法	返回类型	作用
summingInt	Collector<T, ?, Integer>	对流中元素的整数属性求和

int total=list.stream().collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary));

方法	返回类型	作用
averagingInt	Collector<T, ?, Double>	计算流中元素Integer属性的平均值

double avg = list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Employee::getSalary));

方法	返回类型	作用
summarizingInt	Collector<T, ?, IntSummaryStatistics>	收集流中Integer属性的统计值。如：平均值

int SummaryStatisticsiss= list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Employee::getSalary));

方法	返回类型	作用
joining	Collector<CharSequence, ?, String>	连接流中每个字符串

String str= list.stream().map(Employee::getName).collect(Collectors.joining());

方法	返回类型	作用
maxBy	Collector<T, ?, Optional>	根据比较器选择最大值

Optional<Emp>max= list.stream().collect(Collectors.maxBy(comparingInt(Employee::getSalary)));

方法	返回类型	作用
minBy	Collector<T, ?, Optional>	根据比较器选择最小值

Optional<Emp> min = list.stream().collect(Collectors.minBy(comparingInt(Employee::getSalary)));

方法	返回类型	作用
reducing	Collector<T, ?, Optional>	从一个作为累加器的初始值开始，利用BinaryOperator与流中元素逐个结合，从而归约成单个值

int total=list.stream().collect(Collectors.reducing(0, Employee::getSalar, Integer::sum));

方法	返回类型	作用
collectingAndThen	Collector<T,A,RR>	包裹另一个收集器，对其结果转换函数

int how= list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), List::size));

方法	返回类型	作用
groupingBy	Collector<T, ?, Map<K, List>>	根据某属性值对流分组，属性为K，结果为V

Map<Emp.Status, List<Emp>> map= list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus));

方法	返回类型	作用
partitioningBy	Collector<T, ?, Map<Boolean, List>>	根据true或false进行分区

Map<Boolean,List<Emp>> vd = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(Employee::getManage));

Java9新增API

Stream实例化方法

ofNullable()的使用：

Java 8 中 Stream 不能完全为null，否则会报空指针异常。而 Java 9 中的 ofNullable 方法允许我们创建一个单元素 Stream，可以包含一个非空元素，也可以创建一个空 Stream。

//报NullPointerException
//Stream<Object> stream1 = Stream.of(null);
//System.out.println(stream1.count());

//不报异常，允许通过
Stream<String> stringStream = Stream.of("AA", "BB", null);
System.out.println(stringStream.count());//3

//不报异常，允许通过
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("AA");
list.add(null);
System.out.println(list.stream().count());//2
//ofNullable()：允许值为null
Stream<Object> stream1 = Stream.ofNullable(null);
System.out.println(stream1.count());//0

Stream<String> stream = Stream.ofNullable("hello world");
System.out.println(stream.count());//1

iterator()重载的使用：

//原来的控制终止方式：
Stream.iterate(1,i -> i + 1).limit(10).forEach(System.out::println);

//现在的终止方式：
Stream.iterate(1,i -> i < 100,i -> i + 1).forEach(System.out::println);

新语法结构

新的语法结构，为我们勾勒出了 Java 语法进化的一个趋势，将开发者从复杂、繁琐的低层次抽象中逐渐解放出来，以更高层次、更优雅的抽象，既降低代码量，又避免意外编程错误的出现，进而提高代码质量和开发效率。

异常处理之try-catch资源关闭

JDK7的新特性

在try的后面可以增加一个()，在括号中可以声明流对象并初始化。try中的代码执行完毕，会自动把流对象释放，就不用写finally了。

说明：

1、在try()中声明的资源，无论是否发生异常，无论是否处理异常，都会自动关闭资源对象，不用手动关闭了。

2、这些资源实现类必须实现AutoCloseable或Closeable接口，实现其中的close()方法。Closeable是AutoCloseable的子接口。Java7几乎把所有的“资源类”（包括文件IO的各种类、JDBC编程的Connection、Statement等接口…）都进行了改写，改写后资源类都实现了AutoCloseable或Closeable接口，并实现了close()方法。

3、写到try()中的资源类的变量默认是final声明的，不能修改。

JDK9的新特性

try的前面可以定义流对象，try后面的()中可以直接引用流对象的名称。在try代码执行完毕后，流对象也可以释放掉，也不用写finally了。

局部变量类型推断

JDK 10的新特性

局部变量的显示类型声明，常常被认为是不必须的，给一个好听的名字反而可以很清楚的表达出下面应该怎样继续。本新特性允许开发人员省略通常不必要的局部变量类型声明，以增强Java语言的体验性、可读性。

• 使用举例

//1.局部变量的实例化
var list = new ArrayList<String>();

var set = new LinkedHashSet<Integer>();

//2.增强for循环中的索引
for (var v : list) {
    System.out.println(v);
}

//3.传统for循环中
for (var i = 0; i < 100; i++) {
    System.out.println(i);
}

//4. 返回值类型含复杂泛型结构
var iterator = set.iterator();
//Iterator<Map.Entry<Integer, Student>> iterator = set.iterator();

• 不适用场景
  • 声明一个成员变量
  • 声明一个数组变量，并为数组静态初始化（省略new的情况下）
  • 方法的返回值类型
  • 方法的参数类型
  • 没有初始化的方法内的局部变量声明
  • 作为catch块中异常类型
  • Lambda表达式中函数式接口的类型
  • 方法引用中函数式接口的类型

注意：

• var不是一个关键字，而是一个类型名，将它作为变量的类型。不能使用var作为类名。

instanceof的模式匹配

JDK14中预览特性：

instanceof 模式匹配通过提供更为简便的语法，来提高生产力。有了该功能，可以减少Java程序中显式强制转换的数量，实现更精确、简洁的类型安全的代码。

Java 14之前旧写法：

if(obj instanceof String){
    String str = (String)obj; //需要强转
    .. str.contains(..)..
}else{
    ...
}

Java 14新特性写法：

if(obj instanceof String str){
    .. str.contains(..)..
}else{
    ...
}

switch表达式

JDK12中预览特性：

• Java 12将会对switch声明语句进行扩展，使用case L ->来替代以前的break;，省去了 break 语句，避免了因少写 break 而出错。
• 同时将多个 case 合并到一行，显得简洁、清晰，也更加优雅的表达逻辑分支。
• 为了保持兼容性，case 条件语句中依然可以使用字符 : ，但是同一个

JDK13中二次预览特性：

JDK13中引入了yield语句，用于返回值。这意味着，switch表达式(返回值)应该使用yield，switch语句(不返回值)应该使用break。

yield和return的区别在于：return会直接跳出当前循环或者方法，而yield只会跳出当前switch块。

在以前：

@Test
public void testSwitch1(){
    String x = "3";
    int i;
    switch (x) {
        case "1":
            i=1;
            break;
        case "2":
            i=2;
            break;
        default:
            i = x.length();
            break;
    }
    System.out.println(i);
}

在JDK13中：

@Test
public void testSwitch2(){
    String x = "3";
    int i = switch (x) {
        case "1" -> 1;
        case "2" -> 2;
        default -> {
            yield 3;
        }
    };
    System.out.println(i);
}

或者

@Test
public void testSwitch3() {
    String x = "3";
    int i = switch (x) {
        case "1":
            yield 1;
        case "2":
            yield 2;
        default:
            yield 3;
    };
    System.out.println(i);
}

文本块

JDK13的新特性

使用"""作为文本块的开始符和结束符，在其中就可以放置多行的字符串，不需要进行任何转义。因此，文本块将提高Java程序的可读性和可写性。

基本使用：

"""
line1
line2
line3
"""

相当于：

"line1\nline2\nline3\n"

JDK14中二次预览特性

JDK14的版本主要增加了两个escape sequences，分别是 \ <line-terminator>与\s escape sequence。

举例：

/**
 * @author shkstart
 * @create 下午 7:13
 */
public class Feature05 {
    //jdk14新特性
    @Test
    public void test5(){
        String sql1 = """
                SELECT id,NAME,email
                FROM customers
                WHERE id > 4
                ORDER BY email DESC
                """;
        System.out.println(sql1);

        // \:取消换行操作
        // \s:表示一个空格
        String sql2 = """
                SELECT id,NAME,email \
                FROM customers\s\
                WHERE id > 4 \
                ORDER BY email DESC
                """;
        System.out.println(sql2);
    }
}

Record

record 是一种全新的类型，它本质上是一个 final 类，同时所有的属性都是 final 修饰，它会自动编译出 public get 、hashcode 、equals、toString、构造器等结构，减少了代码编写量。

具体来说：当你用record 声明一个类时，该类将自动拥有以下功能：

• 获取成员变量的简单方法，比如例题中的 name() 和 partner() 。注意区别于我们平常getter()的写法。
• 一个 equals 方法的实现，执行比较时会比较该类的所有成员属性。
• 重写 hashCode() 方法。
• 一个可以打印该类所有成员属性的 toString() 方法。
• 只有一个构造方法。

此外：

• 还可以在record声明的类中定义静态字段、静态方法、构造器或实例方法。
• 不能在record声明的类中定义实例字段；类不能声明为abstract；不能声明显式的父类等。

举例1（旧写法）：

class Point {
    private final int x;
    private final int y;

    Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    int x() {
        return x;
    }

    int y() {
        return y;
    }

    public boolean equals(Object o) {
        if (!(o instanceof Point)) return false;
        Point other = (Point) o;
        return other.x == x && other.y == y;
    }

    public int hashCode() {
        return Objects.hash(x, y);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Point{" +
                "x=" + x +
                ", y=" + y +
                '}';
    }
}

举例1（新写法）：

record Point(int x, int y) { }

举例1：

public record Dog(String name, Integer age) {
}

public class Java14Record {

    public static void main(String[] args) {
        Dog dog1 = new Dog("牧羊犬", 1);
        Dog dog2 = new Dog("田园犬", 2);
        Dog dog3 = new Dog("哈士奇", 3);
        System.out.println(dog1);
        System.out.println(dog2);
        System.out.println(dog3);
    }
}

举例2：

/**
 *  Record类型的演示
 *
 * @author shkstart
 * @create 下午 6:13
 */
public class Feature07 {
    @Test
    public void test1(){
        //测试构造器
        Person p1 = new Person("罗密欧",new Person("zhuliye",null));
        //测试toString()
        System.out.println(p1);
        //测试equals():
        Person p2 = new Person("罗密欧",new Person("zhuliye",null));
        System.out.println(p1.equals(p2));

        //测试hashCode()和equals()
        HashSet<Person> set = new HashSet<>();
        set.add(p1);
        set.add(p2);

        for (Person person : set) {
            System.out.println(person);
        }

        //测试name()和partner():类似于getName()和getPartner()
        System.out.println(p1.name());
        System.out.println(p1.partner());

    }

    @Test
    public void test2(){
        Person p1 = new Person("zhuyingtai");

        System.out.println(p1.getNameInUpperCase());

        Person.nation = "CHN";
        System.out.println(Person.showNation());

    }
}

/**
 * @author shkstart
 * @create 下午 6:20
 */
public record Person(String name,Person partner) {

    //还可以声明静态的属性、静态的方法、构造器、实例方法

    public static String nation;

    public static String showNation(){
        return nation;
    }

    public Person(String name){
        this(name,null);
    }

    public String getNameInUpperCase(){
        return name.toUpperCase();
    }
    //不可以声明非静态的属性
//    private int id;//报错
}

//不可以将record定义的类声明为abstract的
//abstract record Order(){
//
//}

//不可以给record定义的类声明显式的父类（非Record类）
//record Order() extends Thread{
//
//}

密封类

JDK15的预览特性：

通过密封的类和接口来限制超类的使用，密封的类和接口限制其它可能继承或实现它们的其它类或接口。

具体使用：

• 使用修饰符sealed，可以将一个类声明为密封类。密封的类使用保留关键字permits列出可以直接扩展（即extends）它的类。

• sealed 修饰的类的机制具有传递性，它的子类必须使用指定的关键字进行修饰，且只能是 final、sealed、non-sealed 三者之一。

举例：

package com.atguigu.java;
public abstract sealed class Shape permits Circle, Rectangle, Square {...}

public final class Circle extends Shape {...} //final表示Circle不能再被继承了

public sealed class Rectangle extends Shape permits TransparentRectangle, FilledRectangle {...}

public final class TransparentRectangle extends Rectangle {...}

public final class FilledRectangle extends Rectangle {...}

public non-sealed class Square extends Shape {...} //non-sealed表示可以允许任何类继承

Optional类

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。如果值存在，则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。

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。

• 创建Optional类对象的方法：
• static Optional empty() ：用来创建一个空的Optional实例
  • static Optional of(T value) ：用来创建一个Optional实例，value必须非空
  • static <T> Optional<T> ofNullable(T value) ：用来创建一个Optional实例，value可能是空，也可能非空
• 判断Optional容器中是否包含对象：
  • boolean isPresent() : 判断Optional容器中的值是否存在
  • 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
• 获取Optional容器的对象：
• T get(): 如果调用对象包含值，返回该值。否则抛异常。T get()与of(T value)配合使用
• 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
• 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
• 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

String存储结构和API变更

JDK11新特性：新增了一系列字符串处理方法

描述	举例
判断字符串是否为空白	" ".isBlank(); // true
去除首尾空白	" Javastack ".strip(); // “Javastack”
去除尾部空格	" Javastack “.stripTrailing(); // " Javastack”
去除首部空格	" Javastack ".stripLeading(); // "Javastack "
复制字符串	“Java”.repeat(3);// “JavaJavaJava”
行数统计	“A\nB\nC”.lines().count(); // 3

JDK12新特性：String 实现了 Constable 接口

就是调用 Optional.of 方法返回一个 Optional 类型。

JDK9：UnderScore(下划线)使用的限制

在java 8 中，标识符可以独立使用“_”来命名：

String _ = "hello";
System.out.println(_);

但是，在java 9 中规定“_”不再可以单独命名标识符了，如果使用，会报错：

JDK11：更简化的编译运行程序

看下面的代码。

// 编译
javac JavaStack.java

// 运行
java JavaStack

我们的认知里，要运行一个 Java 源代码必须先编译，再运行。而在 Java 11 版本中，通过一个 java 命令就直接搞定了，如下所示：

java JavaStack.java

注意点：

t(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

• 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

String存储结构和API变更

JDK11新特性：新增了一系列字符串处理方法

描述	举例
判断字符串是否为空白	" ".isBlank(); // true
去除首尾空白	" Javastack ".strip(); // “Javastack”
去除尾部空格	" Javastack “.stripTrailing(); // " Javastack”
去除首部空格	" Javastack ".stripLeading(); // "Javastack "
复制字符串	“Java”.repeat(3);// “JavaJavaJava”
行数统计	“A\nB\nC”.lines().count(); // 3

JDK12新特性：String 实现了 Constable 接口

就是调用 Optional.of 方法返回一个 Optional 类型。

JDK9：UnderScore(下划线)使用的限制

在java 8 中，标识符可以独立使用“_”来命名：

String _ = "hello";
System.out.println(_);

但是，在java 9 中规定“_”不再可以单独命名标识符了，如果使用，会报错：

[外链图片转存中…(img-79rGPWZz-1769179740790)]

JDK11：更简化的编译运行程序

看下面的代码。

// 编译
javac JavaStack.java

// 运行
java JavaStack

我们的认知里，要运行一个 Java 源代码必须先编译，再运行。而在 Java 11 版本中，通过一个 java 命令就直接搞定了，如下所示：

java JavaStack.java

注意点：

• 执行源文件中的第一个类，第一个类必须包含主方法。