写在前面
Hello大家好， 我是【麟-小白】，一位软件工程专业的学生，喜好计算机知识。希望大家能够一起学习进步呀！本人是一名在读大学生，专业水平有限，如发现错误或不足之处，请多多指正！谢谢大家！！！
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【往期回顾】
一文带你深入理解【Java基础】· Java8的其他新特性（上）
1. 强大的Stream API
1.1 Stream API说明
- 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。
1.2 为什么要使用Stream API
- 实际开发中，项目中多数数据源都来自于Mysql，Oracle等。但现在数据源可以更多了，有MongDB，Radis等，而这些NoSQL的数据就需要Java层面去处理。
- Stream 和 Collection 集合的区别：Collection 是一种静态的内存数据结构，而 Stream 是有关计算的。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。
1.3 什么是 Stream
Stream 到底是什么呢？
- 是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。
- “集合讲的是数据，Stream讲的是计算！”
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 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
- 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
3- 终止操作 ( 终端操作 )
- 一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用
1.4 创建 Stream的方式
创建 Stream 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<E> stream() : 返回一个顺序流
- default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流
创建 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 <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
- 重载形式，能够处理对应基本类型的数组：
- public static IntStream stream(int[] array)
- public static LongStream stream(long[] array)
- public static DoubleStream stream(double[] array)
创建 Stream 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<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个流
创建 Stream 方式四：创建无限流
- 可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(),创建无限流。
- 迭代
- public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
- 生成
- public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
// 方式四：创建无限流 @Test public void test4() { // 迭代 // public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final // UnaryOperator<T> f) Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, x -> x + 2); stream.limit(10).forEach(System.out::println); // 生成 // public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) Stream<Double> stream1 = Stream.generate(Math::random); stream1.limit(10).forEach(System.out::println); }
1.5 Stream 的中间操作
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
2-映射
3-排序
1.6 Stream 的终止操作
- 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
2-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。3- 收集
Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作 ( 如收集到 List 、 Set 、Map)。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：
1.7 代码演示
/** * 1. Stream关注的是对数据的运算，与CPU打交道 * 集合关注的是数据的存储，与内存打交道 * * 2. * 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 * * 3.Stream 执行流程 * ① Stream的实例化 * ② 一系列的中间操作（过滤、映射、...) * ③ 终止操作 * * 4.说明： * 4.1 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理 * 4.2 一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用 * * 测试Stream的实例化 */ public class StreamAPITest { //创建 Stream方式一：通过集合 @Test public void test1(){ List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); // default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流 Stream<Employee> stream = employees.stream(); // default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流 Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream(); } //创建 Stream方式二：通过数组 @Test public void test2(){ int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6}; //调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流 IntStream stream = Arrays.stream(arr); Employee e1 = new Employee(1001,"Tom"); Employee e2 = new Employee(1002,"Jerry"); Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2}; Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1); } //创建 Stream方式三：通过Stream的of() @Test public void test3(){ Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6); } //创建 Stream方式四：创建无限流 @Test public void test4(){ // 迭代 // public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f) //遍历前10个偶数 Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println); // 生成 // public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println); } }/** * 测试Stream的中间操作 */ public class StreamAPITest1 { //1-筛选与切片 @Test public void test1(){ List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees(); // filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。 Stream<Employee> stream = list.stream(); //练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息 stream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println); System.out.println(); // limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。 list.stream().limit(3).forEach(System.out::println); System.out.println(); // skip(n) —— 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补 list.stream().skip(3).forEach(System.out::println); System.out.println(); // distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素 list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000)); list.add(new Employee(1010,"刘强东",41,8000)); list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000)); list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000)); list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000)); // System.out.println(list); list.stream().distinct().forEach(System.out::println); } //映射 @Test public void test2(){ // map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。 List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd"); list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println); // 练习1：获取员工姓名长度大于3的员工的姓名。 List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName); namesStream.filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println); System.out.println(); //练习2： Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest1::fromStringToStream); streamStream.forEach(s ->{ s.forEach(System.out::println); }); System.out.println(); // flatMap(Function f)——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。 Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest1::fromStringToStream); characterStream.forEach(System.out::println); } //将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例 public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){//aa ArrayList<Character> list = new ArrayList<>(); for(Character c : str.toCharArray()){ list.add(c); } return list.stream(); } @Test public void test3(){ ArrayList list1 = new ArrayList(); list1.add(1); list1.add(2); list1.add(3); ArrayList list2 = new ArrayList(); list2.add(4); list2.add(5); list2.add(6); // list1.add(list2); list1.addAll(list2); System.out.println(list1); } //3-排序 @Test public void test4(){ // sorted()——自然排序 List<Integer> list = Arrays.asList(12, 43, 65, 34, 87, 0, -98, 7); list.stream().sorted().forEach(System.out::println); //抛异常，原因:Employee没有实现Comparable接口 // List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); // employees.stream().sorted().forEach(System.out::println); // sorted(Comparator com)——定制排序 List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); employees.stream().sorted( (e1,e2) -> { int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge()); if(ageValue != 0){ return ageValue; }else{ return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary()); } }).forEach(System.out::println); } }/** * 测试Stream的终止操作 */ public class StreamAPITest2 { //1-匹配与查找 @Test public void test1(){ List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); // allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。 // 练习：是否所有的员工的年龄都大于18 boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18); System.out.println(allMatch); // anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素。 // 练习：是否存在员工的工资大于 10000 boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000); System.out.println(anyMatch); // noneMatch(Predicate p)——检查是否没有匹配的元素。 // 练习：是否存在员工姓“雷” boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷")); System.out.println(noneMatch); // findFirst——返回第一个元素 Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst(); System.out.println(employee); // findAny——返回当前流中的任意元素 Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny(); System.out.println(employee1); } @Test public void test2(){ List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); // count——返回流中元素的总个数 long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 5000).count(); System.out.println(count); // max(Comparator c)——返回流中最大值 // 练习：返回最高的工资： Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(e -> e.getSalary()); Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare); System.out.println(maxSalary); // min(Comparator c)——返回流中最小值 // 练习：返回最低工资的员工 Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())); System.out.println(employee); System.out.println(); // forEach(Consumer c)——内部迭代 employees.stream().forEach(System.out::println); //使用集合的遍历操作 employees.forEach(System.out::println); } //2-归约 @Test public void test3(){ // reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T // 练习1：计算1-10的自然数的和 List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10); Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum); System.out.println(sum); // reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T> // 练习2：计算公司所有员工工资的总和 List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary); // Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum); Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1,d2) -> d1 + d2); System.out.println(sumMoney.get()); } //3-收集 @Test public void test4(){ // collect(Collector c)——将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法 // 练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList()); employeeList.forEach(System.out::println); System.out.println(); Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet()); employeeSet.forEach(System.out::println); } }
2. Optional类
2.1 什么是Optional类
- 到目前为止，臭名昭著的空指针异常是导致Java应用程序失败的最常见原因。以前，为了解决空指针异常，Google公司著名的Guava项目引入了Optional类，Guava通过使用检查空值的方式来防止代码污染，它鼓励程序员写更干净的代码。受到Google Guava的启发，Optional类已经成为Java 8类库的一部分。
- Optional<T> 类(java.util.Optional) 是一个容器类，它可以保存类型T的值，代表这个值存在。或者仅仅保存null，表示这个值不存在。原来用 null 表示一个值不存在，现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。
- Optional类的Javadoc描述如下：这是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。
2.2 Optinal类的方法
- 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：
- Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例，t必须非空；
- Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例
- Optional.ofNullable(T t)：t可以为null
判断 Optional 容器中是否包含对象：
- boolean isPresent() : 判断是否包含对象
- void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) ：如果有值，就执行Consumer接口的实现代码，并且该值会作为参数传给它。
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 orElse(T other) ：如果有值则将其返回，否则返回指定的other对象。
- T orElseGet(Supplier<? extends T> other) ：如果有值则将其返回，否则返回由Supplier接口实现提供的对象。
- T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) ：如果有值则将其返回，否则抛出由Supplier接口实现提供的异常。
2.3 代码演示
public class Boy { private Girl girl; @Override public String toString() { return "Boy{" + "girl=" + girl + '}'; } public Girl getGirl() { return girl; } public void setGirl(Girl girl) { this.girl = girl; } public Boy() { } public Boy(Girl girl) { this.girl = girl; } }public class Girl { private String name; @Override public String toString() { return "Girl{" + "name='" + name + '\'' + '}'; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public Girl() { } public Girl(String name) { this.name = name; } }/** * Optional类：为了在程序中避免出现空指针异常而创建的。 * * 常用的方法：ofNullable(T t) * orElse(T t) */ public class OptionalTest { /* Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例，t必须非空； Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例 Optional.ofNullable(T t)：t可以为null */ @Test public void test1(){ Girl girl = new Girl(); // girl = null; //of(T t):保证t是非空的 Optional<Girl> optionalGirl = Optional.of(girl); } @Test public void test2(){ Girl girl = new Girl(); // girl = null; //ofNullable(T t)：t可以为null Optional<Girl> optionalGirl = Optional.ofNullable(girl); System.out.println(optionalGirl); //orElse(T t1):如果单前的Optional内部封装的t是非空的，则返回内部的t. //如果内部的t是空的，则返回orElse()方法中的参数t1. Girl girl1 = optionalGirl.orElse(new Girl("赵丽颖")); System.out.println(girl1); } public String getGirlName(Boy boy){ return boy.getGirl().getName(); } @Test public void test3(){ Boy boy = new Boy(); boy = null; String girlName = getGirlName(boy); System.out.println(girlName); } //优化以后的getGirlName(): public String getGirlName1(Boy boy){ if(boy != null){ Girl girl = boy.getGirl(); if(girl != null){ return girl.getName(); } } return null; } @Test public void test4(){ Boy boy = new Boy(); boy = null; String girlName = getGirlName1(boy); System.out.println(girlName); } //使用Optional类的getGirlName(): public String getGirlName2(Boy boy){ Optional<Boy> boyOptional = Optional.ofNullable(boy); //此时的boy1一定非空 Boy boy1 = boyOptional.orElse(new Boy(new Girl("迪丽热巴"))); Girl girl = boy1.getGirl(); Optional<Girl> girlOptional = Optional.ofNullable(girl); //girl1一定非空 Girl girl1 = girlOptional.orElse(new Girl("古力娜扎")); return girl1.getName(); } @Test public void test5(){ Boy boy = null; boy = new Boy(); boy = new Boy(new Girl("苍老师")); String girlName = getGirlName2(boy); System.out.println(girlName); } }
结语
本人会持续更新文章的哦！希望大家一键三连，你们的鼓励就是作者不断更新的动力
