详解JAVA8Stream 方法引用(基础){全}

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了详解JAVA8Stream 方法引用(基础){全}相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 

1: Stream

1.1 引言

1.2 流式思想概述

1.3 获取流

1.4 常用方法

1.5 练习:集合元素处理

2:方法引用

2.1 冗余的Lambda场景

2.2 方法引用符

2.3 通过对象名引用成员方法

2.4 通过类名称引用静态方法

2.5 通过super引用成员方法

2.6 通过this引用成员方法

2.7 类的构造器引用

2.8 数组的构造器引用

主要内容:

1: Stream

  1.1: Filter

  1.2: Map

  1.3: limit

  1.4: skip

2: 方法引用

  2.1 : 系统类方法引用

  2.2 : 构造器方法引用

  2.3 : 静态方法引用

  2.4 : 数组的方法引用

  2.5 : 对象的方法引用

  2.6 : 通过this super 引用成员方法

   

 

1: Stream流

说到Stream便容易想到I/O Stream,而实际上,谁规定就一定是“IO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。(操作按照流程化进行 关注与具体逻辑)

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:

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);
        }
    }

 

循环遍历的弊端

Java 8Lambda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

举例:

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之前之后的的做法可能为:

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("")) {
                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);
        } // java8之后的风格一句代码搞定 并且多核性能也有优势
        list.stream().filter(s->s.startsWith(""))
                     .filter(s->s.length()==3).forEach(System.out::println);
        
    }

1.2 流式思想概述

lStream的方法这里的 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(flfluent

        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)。一个流管道 包含一个流来源、0 或多个中间操作,

     以及一个终止操作。流来源可以是集合、数组、生成器函数或其他任何适当地提供了其元素的访问权的数据源。中间操作将流转换为其他流

     — 通过过滤元素 (filter()),转换元素 (map()),排序元素 (sorted()),将流截断为一定大小 (limit()),等等。终止操作包括聚合(reduce()collect()),搜索 (findFirst()) 和迭代 (forEach())

  •  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> 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。

public static void main(String[] args) {
        // 集合相关
        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<>();
        
        Stream<String> stream3 = vector.stream();
        // 静态方法相关
        //备注: of 方法的参数其实是一个可变参数,所以支持数组。
        Stream<Integer> stream4 = Stream.of(1,2,3,3);
        Stream<String> stream5 = Stream.generate(()->"sss");
        
        String [] x=new String[] {"a","b","c"};
        Stream<String> stream6 = Stream.of(x);
    }

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keyvalueentry等情况:

 

   // map接口
         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();

 

1.4 常用方法

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 forEach 方法。

 

逐一处理:forEach

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));
}

 

过滤:fifilter

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(""));
}

 

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。

    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> original = Stream.of("10", "12", "18");
        Stream<Integer> result = original.map(str‐>Integer.parseInt(str));
}

 

统计个数:count

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(""));
        System.out.println(result.count()); // 2
}

 

取用前几个:limit

 

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
}

 

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:

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

 

 

流组合:concat

public static void main(String[] args) {
    Stream<String> streamA = Stream.of("A");
    Stream<String> streamB = Stream.of("B");
    Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB);
}

 

1.5 练习:集合元素处理

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。
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");

        Stream<String> s1 = one.stream().filter((t) -> 3 == t.length()).limit(3);
        Stream<String> s2 = two.stream().filter((t) -> t.startsWith("")).skip(2);
        Stream.concat(s1, s2).map(Person::new).forEach(System.out::println);
    }

 

2: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

2.1 冗余的Lambda场景

 

@FunctionalInterface
interface Printable {
    void print(String s);
}
public class Repent_Lambda {
    private static void printString(Printable data) {
        data.print("Hello, World!");
    }
    public static void main(String[] args) {
        printString((str)->System.out.println(str));
        printString(System.out::println);// 使用方法引用直接调用
    }
}

 

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 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, 根据已有参数进行推导 损略了传递参数 以及多余的代码()->。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。

: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。

@FunctionalInterface
interface Printable {
    //void print(String s);
    void print(int s);
}
public class Repent_Lambda {
    private static void printString(Printable data) {
        data.print(2);
    }
    public static void main(String[] args) {
        printString((int str)->System.out.println(str)); // 参数类型 可以推断
        printString(System.out::println); // 方法引用 连 方法重载也推导了
    }
}

总结:

  •  Lambda 可以推导参数类型 直接处理业务逻辑代码
  •  :: 方法引用 可以推导函数重载,

2.3 通过对象名引用成员方法

如果一个类中已经存在了一个成员方法:可以吧这个方法实现通过引用直接传递过去

解释:

public class Obj_Lambda {
    private static void printString(Printable lambda) {
        lambda.print("Hello");
    }
    public static void main(String[] args) {
        MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
        printString((str)->System.out.println(str));
        printString(obj::printUpperCase);// 具体代码
      /**
      printString 需要一个Printable函数接口,这里传统方法就是将自己实现的Lambda传递过去,
      如果引用 MethodRefObject 类的对象实例,则可以通过对象名引用成员方法 将实现传递过去,
    */
    }
}
class MethodRefObject {
    public void printUpperCase(String str) {
        System.out.println(str.toUpperCase());
    }
}

 

 

2.4 通过类名称引用静态方法

调用: java.lang.Math 类中已经存在了静态方法 abs

public class Static_Lambda {
    private static void method(int num, Calcable lambda) {
        System.out.println(lambda.calc(num));
    }
    public static void main(String[] args) {
        method(-10, num->Math.abs(num));
        method(-10, Math::abs); // 静态调用方式
    }
}
@FunctionalInterface
interface Calcable {
    int calc(int num);
}

 

2.5 通过super引用成员方法

@FunctionalInterface
interface Greetable {
    void useToolsEat();
}
class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("Animal eat----");
    }
}
class FemalAnimal extends Animal {
    protected int age;

    public FemalAnimal(int age) {
        this.age = age;
    }
    void eat() {
        System.out.println(" FemalAnimal eat----");
    }
}
class Cat extends FemalAnimal {
    private String name;

    public Cat(int age, String name) {
        super(age);
        this.name = name;
    }
    @Override
    void eat() {
        System.out.println(super.age + " " + this.name + " " + "吃饭");
    }
    public static void method(Greetable g) {
        g.useToolsEat();
    }
    void show(){
        method(super::eat); // 调用直接父类的方法
        method(()->new FemalAnimal(0).eat()); //
    }
}

2.6 通过this引用成员方法

public class This_Lambda {
    @FunctionalInterface
    interface Richable{
        void buy();
    }
    private void buyHouse() { 
        System.out.println("买套房子"); 
    }
    private static void marry(Richable lambda) {
        lambda.buy();
    }
    public void beHappy() {
        marry(()->buyHouse());
        marry(this::buyHouse); // 直接引用本类存在的方法
    }
}

2.7 类的构造器引用

public class Construtor_Lambda {
    @FunctionalInterface
    interface PersonBuilder{
        P buildPerson(String name);
    }
    public static void printName(String name, PersonBuilder builder) {
        System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
    }
    public static void main(String[] args) {
            printName("Tom", (name)->new P(name)); // 传递的参数name 将会被自动推导
            printName("Tom", P::new);
    }
}

 

2.8 数组的构造器引用

数组 List Set  Map 等其他类似的数据结构都可以进行推导

public class Array_Lambda {
    @FunctionalInterface
    interface GenerateIntArr{
        int[] BuilderArr(int length);
    }
    @FunctionalInterface
    interface GenerateIntList{
        ArrayList<Integer> BuilderArr(int length);
    }
    private static void method(int length,GenerateIntArr gArr) {
        System.out.println(Arrays.toString(gArr.BuilderArr(length)));
    }
    private static void method1(int length,GenerateIntList gArr) {
        System.out.println(gArr.BuilderArr(length));
    }
    public static void main(String[] args) {
        method(10, (num)->new int[num]);
        method(10,int[]::new);
        method1(10, ArrayList<Integer>::new);
    }
}

 

 

技术图片

 

以上是关于详解JAVA8Stream 方法引用(基础){全}的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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