Java 8 特性

Lambda

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）。

先看一个匿名类的实现：

        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("runnable implements");
            }
        };
        r1.run();

Lambda表达式实现：(r2必须要有和接受lambda兼容的接口类型)

        //Runnable 有不接受参数并且无返回值的run接口与lambda兼容
        Runnable r2 = () -> System.out.println("test lambda");
        r2.run();

几种lambda

    public interface NoArgsNoReturn{
        void tt();
    }
    public interface OneArgsNoReturn{
        void tt(String str);
    }
    public interface TwoArgsWithReturn {
        String tt(String str1, String str2);
    }

• 无参数

        NoArgsNoReturn t1 = () -> System.out.println("test lambda");
        t1.tt();

• 一个参数 && 无返回值

        //一个参数无返回值，一个参数可以省略括号
        OneArgsNoReturn t2 = str -> System.out.println(str);
        t2.tt("test one args no return");

• 多个参数 && 有返回值

        //两个参数并且有返回值
        TwoArgsWithReturn t3 = (str1, str2) -> {
            System.out.println("str1=" + str1 + ",str2=" + str2);
            return str1 + " " + str2;
        };
        //TwoArgsWithReturn t3 = (str1, str2) -> str1 + " " + str2;
        String ret = t3.tt("hello", "lambda");

函数式接口

定义：只包含一个抽象方法的接口，称为 函数式接口。(不包括从Object继承来的接口)

@FunctionalInterface 会检测一个接口是否是函数式接口(是否只包含一个抽象方法)，不是定义函数式接口

    @FunctionalInterface//会检测一个接口是否是函数式接口(是否只包含一个抽象方法)
    public interface MyFunc<T> {
        T getValue(T t);
    }

作为参数传递 Lambda 表达式：为了将 Lambda 表达式作为参数传递，接收 Lambda 表达式的参数类型必须是与该 Lambda 表达式兼容的函数式接口的类型。

    @FunctionalInterface//检测一个接口是否是函数式接口
    public interface MyFunc<T> {
        T getValue(T t);
    }

    public String toUpperString(MyFunc<String> func,String str){
        return func.getValue(str);
    }

lambda作为参数传递：

        String ret = toUpperString(str -> str.toUpperCase(), "abcdefg");
        System.out.println(ret);

Java内置四大函数式接口：

函数式接口	参数类型	返回类型	用途
Consumer消费型接口	T	void	对类型为T的对象应用操作，包含方法：void accept(T t)
Supplier供给型接口	无	T	返回类型为T的对象，包含方法：T get();
Function<T, R>函数型接口	T	R	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断定型接口	T	boolean	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);

其他接口

函数式接口	参数类型	返回类型	用途
BiFunction<T, U, R>	T, U	R	对类型为 T, U 参数应用操作，返回 R 类型的结果。包含方法为R apply(T t, U u);
UnaryOperator (Function 子接口) )	T	T	对类型为T的对象进行一元运算，并返回T类型的结果。包含方法为T apply(T t);
BinaryOperator( (n BiFunction 子接口) )	T, T	T	对类型为T的对象进行二元运算，并返回T类型的结果。包含方法为T apply(T t1, T t2);
BiConsumer<T, , U>	T, U	void	对类型为T, U 参数应用操作。包含方法为void accept(T t, U u)
ToIntFunction、ToLongFunction、ToDoubleFunction	T	int、long、double	分 别 计 算 int 、 long 、double、值的函数
IntFunction、LongFunction、DoubleFunction	int、long、double	R	参数分别为int、long、double 类型的函数

方法引用

• 当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，就可以使用方法引用
• 方法引用：使用操作符 “ ::” 将方法名和对象或类的名字分隔开来。
• 如下三种主要使用情况 ：
  • 对象 :: 实例方法
  • 类 :: 静态方法
  • 类 :: 实例方法

        /** 必须要有相同的参数与返回值*/
        (x) -> System.out.println(x);
        //等同于：
        System.out::println

        /** R apply(T t, U u); */
        BinaryOperator<Double> b = (x, y) -> Math.pow(x, y);
        b.apply(2.0, 1.0);
        //等同于：
        BinaryOperator<Double> b1 = Math::pow;
        b1.apply(1.0, 2.0);

        //数组引用
        Function<Integer, Integer[]> func = n -> new Integer[n];
        //等同于：
        Function<Integer, Integer[]> func2 = Integer[]::new;

Stream Api

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。简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

• Stream是什么
  • 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。
• 注意：
  • Stream 自己不会存储元素。
  • Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
  • Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
• Stream操作的三个步骤
  • 创建stream -- 一个数据源（如： 集合、数组）， 获取一个流
  • 中间操作 -- 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
  • 终止操作 -- 一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果

中间操作

• 筛选与切片

方 法	描 述
filter(Predicate p)	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

• 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

• 排序

方 法	描 述
sorted()	产生一个新流，其中按自然顺序排序
sorted(Comparator comp)	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 。

• 查找与匹配

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 。
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)

• 归约

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。

方 法	描 述
reduce(T iden, 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

• 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操作(如收集到 List、 Set、 Map)。但是 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：(使用示例：Demo)

方法	返回类型	作用
toList	List	把流中元素收集到List
toSet	Set	把流中元素收集到Set
toCollection	Collection	把流中元素收集到创建的集合
counting	Long	计算流中元素的个数
summingInt	Integer	对流中元素的整数属性求和
averagingInt	Double	计算流中元素Integer属性的平均值
summarizingInt	IntSummaryStatistics	收集流中Integer属性的统计值。（count,sum,max,min,avg）
joining	String	连接流中每个字符串
maxBy	Optional	根据比较器选择最大值
minBy	Optional	根据比较器选择最小值
reducing	归约产生的类型	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
collectingAndThen	转换函数返回的类型	包裹另一个收集器，对其结果转换函数
groupingBy	Map<K, List>	根据某属性值对流分组，属性为K，结果为V
partitioningBy	Map<Boolean, List>	根据true或false进行分区

接口中的默认方法和静态方法

接口中的默认方法

Java 8中允许接口中包含具有具体实现的方法，该方法称为“默认方法”，默认方法使用 default 关键字修饰。

    public interface MyFunc{
        String Func(String a);

        //默认方法
        default String getName(){
            return "interface default method";
        }
    }

接口中的静态方法

    public interface MyFunc{
        String Func(String a);

        default String getName(){
            return "interface default method";
        }

        //静态方法
        static String getDesc(){
            return "static method";
        }
    }

• 当一个类继承多个接口，接口含有同名默认方法时，类调用方法要加上接口前缀

        @Override
        public String getName() {
            return MyFunc.super.getName();
        }

Optional 类

Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器类，代表一个值存在或不存在，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。

• 常用方法：

方法	说明
Optional.of(T t)	创建一个 Optional 实例
Optional.empty()	创建一个空的 Optional 实例
Optional.ofNullable(T t)	若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例
isPresent()	判断是否包含值
orElse(T t)	如果调用对象包含值，返回该值，否则返回t
orElseGet(Supplier s)	如果调用对象包含值，返回该值，否则返回 s 获取的值
map(Function f)	如果有值对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回 Optional.empty()
flatMap(Function mapper)	与 map 类似，要求返回值必须是Optional