JDK8新特性

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接口

除了定义全局常量和抽象方法之外,还可以定义静态方法,默认方法

//静态方法
public static void demo(){
}

//默认方法,public可以省略
public default void show() {
}

(1)接口中定义的静态方法,只能用接口来调用

(2)接口中定义的默认方法可通过接口的实现类调用

(3)如果子类(或实现类)继承的父类和实现的接口中声明了同名同参数的方法,那么子类在没有重写此方法的情况下,默认调用的是父类中同名同参数的方法 --> 类优先原则

Lambda表达式

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。

	//常规写法
	Comparator<Integer> comparable = new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return Integer.compare(o1,o2);
            }
        };
	//Lambda表达式
        Comparator<Integer> comparable = (o1, o2) -> Integer.compare(o1,o2);

Lambda表达式的使用

举例:(o1, o2) -> Integer.compare(o1,o2);

-> :lambda操作符或箭头操作符
->左边:lambda形参列表(其实就是接口中抽象方法的形参列表)
->右边:lambda体(其实就是重写的抽象方法的方法体)

Lambda表达式的本质:作为函数式接口的实例(若一个接口中只声明一个抽象方法,则此接口为函数式接口)

语法格式一:无参,无返回值

	//常规写法
	Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("hei");
            }
        };

	//lambda表达式
        Runnable runnable = () -> {System.out.println("hei");};

语法格式二:Lambda需要一个参数,但是没有返回值

	//常规写法
	Consumer<String> consumer = new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        };
	//Lambda表达式
        Consumer<String> consumer = (String s) -> {System.out.println(s);};

语法格式三:数据类型可以省略,因为可由编译器推断出,称为“类型推断”

	//语法格式二
	Consumer<String> consumer = (String s) -> {System.out.println(s);};

	//类型推断,省略了数据类型
        Consumer<String> consumer = (s) -> {System.out.println(s);};

语法格式四:Lambda若只要一个参数时,参数的小括号可以省略

	//语法格式三
	Consumer<String> consumer = (String s) -> {System.out.println(s);};

	//若只要一个参数时,参数的小括号可以省略
        Consumer<String> consumer = s -> {System.out.println(s);};

语法格式五:Lambda需要两个或者以上参数,多条执行语句,并且可以有返回值

	//常规写法
	Comparator<Integer> comparable = new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                System.out.println("begin");
                return Integer.compare(o1,o2);
            }
        };
	//多个参数时括号不可省略,方法体多条执行语句
        Comparator<Integer> comparable = (o1, o2) -> {
            System.out.println("begin");
            return Integer.compare(o1,o2);
        };

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

	//常规写法
	Comparator<Integer> comparator = new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o1.compareTo(o2);
            }
        };
	//Lambda表达式,return和大括号均省略
        Comparator<Integer> comparator = (o1, o2) -> o1.compareTo(o2);

总结:

(1)->左边:lambda形参列表的参数类型可以省略(类型推断);如果形参列表只有一个参数,其一对小括号可以省略
(2)->右边:lambda体应该使用一对{}包裹;如果lambda体只有一条执行语句(可能是return语句),那么可以省略这一对{}和return关键字

函数式接口

只包含一个抽象方法的接口,称为函数式接口

可通过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声明)

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,说明这个接口是函数式接口

在java.util.function包定义了Java8的丰富的函数式接口

屏幕快照2020050122.42.46.png

方法引用和构造器引用

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表达式的深层是的表达。换句话说,方法引用就是Lambda的表达式,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。

要求:实现接口的抽象方法的参数列表和返回值类型,必须与方法引用的方法的参数列表和返回值类型保持一致!

格式:使用操作符“::”将类(或者对象)与方法名分隔开来

如下三种主要使用情况:

  • 对象::实例方法名
  • 类::静态方法名
  • 类::实例方法名

情况一:对象::实例方法

	//Consumer中的void accept(T t)
        //PrintStream中的void println(T t)
        Consumer<String> consumer = s -> System.out.println(s);
	consumer.accept("hei");
        //改写
        PrintStream printStream = System.out;
        Consumer<String> con = printStream::println;
        con.accept("hei");

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)

        Comparator<Integer> comparator = (o1, o2) -> Integer.compare(o1,o2);
        //改写
        Comparator<Integer> comparator1 = Integer::compare;

情况三:类::实例方法

	//Comparator中的int compare(T t1,T t2)
        //String中的int t1.compareTo(t2)
        Comparator<String> comparator = (o1, o2) -> o1.compareTo(o2);
        //改写:当参数1 o1作为方法的调用者出现时可以使用
        Comparator<String> comparator1 = String::compareTo;

构造器引用

和方法引用类似,函数式接口的抽象方法的形参列表和构造器的形参列表一致
抽象方法的返回值类型即为构造器所属的类的类型

	BiFunction<Integer,String, Person> biFunction = (integer, s) -> new Person();
        //构造器引用
        BiFunction<Integer,String, Person> biFunction = Person::new;

数组引用

可以把数组看做是一个特殊的类,则写法与构造器引用一致

	Function<Integer,String[]> function = length -> new String[length];

        Function<Integer,String[]> function = String[]:: new;

Stream API

Stream是数据取到,用于操作数据源(集合、数组)所生成的元素序列

“集合讲的是数据,Stream讲的是计算”

注意:

(1)Stream自己不会存储元素
(2)Stream不会改变源对象。相反,它们会返回一个持有结果的新Stream
(3)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,对数组的数据进行处理

3.终止操作

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

创建Stream的方式

方式一:通过集合

default Stream stream():返回一个顺序流

default Stream parallelStream():返回一个并行流

	List<Integer> list = Arrays.asList(3,1,2);
        Stream<Integer> stream = list.stream();

        Stream<Integer> integerStream = list.parallelStream();
方式二:通过数组

Java8中的Arrays的静态方法stream()可以获得数组流

static Stream stram(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 stram(long[] array)

public static DoubleStream stream(double[] array)

        IntStream stream = Arrays.stream(new int[]{2, 1, 3});
方式三:通过Stream的of()

可以调用Stream类的静态方法of(),通过显示值创建一个流。ta 可以接收任意数量的参数

public static Stream of(T... values):返回一个流

        Stream<Integer> integerStream = Stream.of(3, 1, 2);

方式四:创建无限流

可以使用静态方法Stream.iterate()和Stram.generate(),创建无限流

  • 迭代

public static Stream iterate(final T seed,final UnaryOperator f)

  • 生成

public static Stream generate(Supplier s)

	//遍历前10个偶数
        Stream.iterate(0, i -> i+2).limit(10).forEach(System.out::println);

        //获得10个随机数
        Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);

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

(1)filter(Predicate p):接收Lambda,从流中排除某些元素

        List<Person> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Person(18,"wu"));
        list.add(new Person(20,"ruo"));
        list.add(new Person(35,"h"));
        list.add(new Person(45,"u"));

        Stream<Person> stream = list.stream();
	//查询年龄小于35的person
        stream.filter( person -> person.getAge() <35).forEach(System.out::println);

(2)distinct():筛选,通过流所生成的hashcode()和equals()去除重复元素

	list.add(new Person(45,"u"));
        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);

(3)limit(long maxSize):截断流,使其元素不超过给定值

        list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);

(4)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

	//跳过前3个
        list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);

2.映射

(1)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,并映射成一个新的元素

	//将list中的字母转换为大写
	List<String> stringList = Arrays.asList("aa", "bb", "cc");
        stringList.stream().map(s -> s.toUpperCase()).forEach(System.out::println);
	//获取名字长度大于1的person的名字
        list.stream().map(Person::getName).filter(name -> name.length() > 1).forEach(System.out::println);

(2)map ToDouble(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
(3)map ToInt(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
(4)map ToLong(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
(5)flatMap(Function f):接收一个函数作为参数,将流中的每个值替换成另一个流,然后将所有的流连接成一个流

public class StreamTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> stringList = Arrays.asList("aa", "bb", "cc");
        Stream<Stream<Character>> streamStream = stringList.stream().map(StreamTest::fromStringToStream);
        streamStream.forEach(s -> {
            s.forEach(System.out::println);
        });
        //采用flatMap() ->该方法与list中的addAll()类似
        stringList.stream().flatMap(StreamTest::fromStringToStream).forEach(System.out::println);
    }

    public static Stream<Character> fromStringToStream(String str) {
        List<Character> list = new ArrayList<>();
        for (Character s : str.toCharArray()) {
            list.add(s);
        }
        return list.stream();
    }
}

3.排序

(1)sorted():产生一个新流,其中按自然顺序排序

        List<Integer> integerList = Arrays.asList(2,4,5,-1,23,44,33);
        integerList.stream().sorted().forEach(System.out::println);

(2)sorted(Comparator com):产生一个新流,其中按比较器顺序排序

	List<Person> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Person(18, "wu"));
        list.add(new Person(20, "ruo"));
        list.add(new Person(35, "h"));
        list.add(new Person(45, "u"));

        list.stream().sorted((p1,p2) -> Integer.compare(p1.getAge(),p2.getAge())).forEach(System.out::println);
	//方法引用,Person中有compareTo()方法
        list.stream().sorted(Person::compareTo).forEach(System.out::println);

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

(1)allMatch(Predicate p):检查是否匹配所有元素

	//是否所有的person年龄都大于25
        boolean allMatch = list.stream().allMatch(person -> person.getAge() > 25);
        System.out.println(allMatch);

(2)anyMatch(Predicate p):检查是否至少匹配一个元素

	//至少有一个person的年龄大于25
        boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(person -> person.getAge() > 25);
        System.out.println(anyMatch);

(3)noneMatch(Predicate p):检查是否没有匹配所有元素

	//不存在员工名字长度大于4
        boolean noneMatch = list.stream().noneMatch(person -> person.getName().length() > 4);
        System.out.println(noneMatch);

(4)findFirst():返回第一个元素

        Optional<Person> first = list.stream().findFirst();
        System.out.println(first);

(5)findAny():返回当前流中的任意元素

        Optional<Person> any = list.parallelStream().findAny();
        System.out.println(any);

(6)count():返回流中元素的总个数

        long count = list.stream().count();
        System.out.println(count);

(7)max(Comparaotr c):返回流中最大值

	//返回最高年龄
        Stream<Integer> integerStream = list.stream().map(person -> person.getAge());
        Optional<Integer> max = integerStream.max(Integer::compare);
        System.out.println(max);

(8)min(Cimparator c):返回流中最小值

	//返回年龄最小的person
        Optional<Person> min = list.stream().min(Person::compareTo);
        System.out.println(min);

(9)forEach(Consumer c):内部迭代

        list.stream().forEach(System.out::println);

2.归约

(1)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

	//计算1到5的和
        List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        Integer reduce = integerList.stream().reduce(0, Integer::sum);
        System.out.println(reduce);

(2)reduce(BinaryOperator b):可以将流中元素反复结合起来,得到一个值,返回Optional

	//返回年龄总和
        Stream<Integer> integerStream = list.stream().map(Person::getAge);
        Optional<Integer> sumAge = integerStream.reduce(Integer::sum);
        System.out.println(sumAge);

3.收集

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,如下:屏幕快照2020050322.12.42.png

	//获取年龄大于35的person并且转化为list
        List<Person> personList = list.stream().filter(person -> person.getAge() > 35).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(personList);

Optional类

到目前为止,臭名昭著的空指针异常时导致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项目引进了Optional类,Guava通过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类已经成为了Java8的一部分。

Optional类(java.util.Optional)是一个容器类,它可以保存类型T的值,代表这个值真的存在。或者仅仅保持null,表示这个值不存在。原来用null表示一个值不存在,现在Optional可以更好地表达这个概念。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isParent()方法会返回true,调用get()方法会返回该对象。

1.创建Optional类对象的方法

(1)Optional.of(T t):创建一个Optinal实例,t必须为非空

	//of(T t):保证t不为空
	Person person = new Person(10, "wu");
        Optional<Person> personOptional = Optional.of(person);
        System.out.println(personOptional);

(2)Optional.empty():创建一个空的Optional实例

(3)Optional.ofNullable(T t):t可以为null

public class OptionalTest {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person(10, "wu");
        System.out.println(getAnimalName(person));
    }

    public static String getAnimalName(Person person) {
        Optional<Person> personOptional = Optional.ofNullable(person);
        Person p = personOptional.orElse(new Person(new Animal("cat")));
        Animal animal = p.getAnimal();
        Optional<Animal> animalOptional = Optional.ofNullable(animal);
        Animal a = animalOptional.orElse(new Animal("dog"));
        return a.getName();
    }
}

2.判断Optional容器中是否包含对象:

(1)boolean isParent():判断是否包含对象
(2)void ifPresent(Cinsumer<? super T> consumer):如果有值,就执行Comsumer

3.获得Optional容器的对象

(1)T get():如果对象包含值,则返回该值,否则抛异常
(2)T orElse(T other):如果有值则将其返回,否则返回指定的other对象
(3)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
(4)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