一、Lambda表达式

1.概述

Lambda 是一个匿名函数，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。

2.使用前后对比

接下来以创建线程并启动为例演示

• 正常创建线程并启动的写法

  new Thread(new Runnable() {
          @Override
          public void run() {
              System.out.println("Vz-Blog is the best.");
          }
  }).start();

• 使用Lambda创建线程并启动的写法

  new Thread(() -> System.out.println("Vz-Blog is the best.") ).start();

3.快速入门

从上面的前后对比可以看出，使用Lambda语法大幅度的提升了代码的简洁性，并且显得非常的高端大气上档次！那么我们应该如何使用呢？

3.1 Lamdba表达式基本语法

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1. 举例：(o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2)
2. 格式：
   • -> ：lambda 操作符 或 箭头操作符
   • -> 左边：lambda 形参列表 （其实就是接口中的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）

3.2 Lamdba表达式使用（包含六种情况）

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• 语法格式一：无参，无返回值

  Runnable r1 = () -> {System.out.println(“hello Lamdba!”)}

• 语法格式二：Lamdba需要一个参数，但没有返回值

  Consumer<String> con = (String str) -> {System.out.println(str)}

• 语法格式三：数据类型可省略，因为可由编译器推断得出，称为类型推断

  Consumer<String> con = (str) -> {System.out.println(str)}

• 语法格式四：Lamdba若只需要一个参数时，小括号可以省略

  Consumer<String> con = str -> {System.out.println(str)}

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

  Comparator<Integer> com = (o1,o1) -> {
  Syste.out.println("Lamdba表达式使用");
      return Integer.compare(o1,o2);
  }

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

  Comparator<Integer> com = (o1,o1) -> Integer.compare(o1,o2);

4.Lambda表达式使用总结

• 参数类型可以省略
• 方法体只有一句代码时大括号return和唯一一句代码的分号可以省略
• 方法只有一个参数时小括号可以省略
• 以上这些规则都记不住也可以省略不记
• 我们只需要关注两个点，一个是方法的参数，一个是方法的实现。

二、函数式接口

1.概述

• 只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。
• 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）。
• 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。
• Lambda 表达式的本质：作为函数式接口的实例
• 在 java.util.function 包下定义了Java 8 的丰富的函数式接口

2.自定义函数式接口

@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    void method1();
}

3.Java内置函数式接口

3.1 四大核心函数式接口

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3.2 其他函数式接口

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4.使用总结

当需要对一个函数式接口实例化的时候，可以使用 lambda 表达式。

如果我们开发中需要定义一个函数式接口，首先看看在已有的jdk提供的函数式接口是否提供了能满足需求的函数式接口。如果有，则直接调用即可，不需要自己再自定义了。

三、方法的引用

1.概述

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。

2.使用场景

当要传递给 Lambda 体的操作，已经实现的方法了，可以使用方法引用！

3.语法格式

类(或对象) :: 方法名

4.使用情况

• 情况1 对象 :: 非静态方法
• 情况2 类 :: 静态方法
• 情况3 类 :: 非静态方法

5.要求

要求接口中的抽象方法的形参列表和返回值类型与方法引用的方法的形参列表和返回值类型相同！（针对于情况1和情况2）

当函数式接口方法的第一个参数是需要引用方法的调用者，并且第二个参数是需要引用方法的参数(或无参数)时：ClassName::methodName（针对于情况3）

6.建议

如果给函数式接口提供实例，恰好满足方法引用的使用情境，就可以考虑使用方法引用给函数式接口提供实例。如果不熟悉方法引用，那么还可以使用 lambda 表达式。

四、构造器和数组的引用

1.语法格式

构造器引用：类名 ::new

数组引用：数组类型 [] :: new

2.要求

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

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。

五、StreamAPI

1.概述

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;

Java 8 提供了一套 api ，使用这套 api 可以对内存中的数据进行过滤、排序、映射、归约等操作。类似于 sql 对数据库中表的相关操作。

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。“集合讲的是数据， Stream讲的是计算！”

2.注意点

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。

3.使用流程

1. Stream 的实例化
2. 一系列的中间操作（过滤、映射、…)
3. 终止操作

• 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
• 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

4.如何使用

4.1 创建 Stream

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创建方式一：通过集合

Java 8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

创建方式二：通过数组

Java 8中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流

• 调用 Arrays 类的 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）

创建方式三：通过Stream的of()方法

可以调用Stream类静态方法of()，通过显示值创建一个流。可以用于接收任意数量的参数

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

创建方式四：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)

4.2 中间操作

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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。

筛选与切片

//1-筛选与切片,注意执行终止操作后，Stream流就被关闭了，使用时需要再次创建Stream流
@Test
public void test1(){
    List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
    //filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
    Stream<Employee> employeeStream = employees.stream();
    //练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息
    employeeStream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);

    //limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。
    employeeStream.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
    employeeStream.skip(3).forEach(System.out::println);
    //distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
    employees.add(new Employee(1010,"Vz",56,8000));
    employees.add(new Employee(1010,"Vz",56,8000));
    employees.add(new Employee(1010,"Vz",56,8000));
    employees.add(new Employee(1010,"Vz",56,8000));

    employeeStream.distinct().forEach(System.out::println);
}

映 射

//2-映射
@Test
public void test2(){
    List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
    //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.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> nameStream = employees.stream().map(Employee::getName);
    nameStream.filter(name -> name.length() >3).forEach(System.out::println);
    System.out.println();
    //练习2：使用map()中间操作实现flatMap()中间操作方法
    Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest2::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(StreamAPITest2::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){
    ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
    for (Character c :
         str.toCharArray()) {
        list.add(c);
    }
    return list.stream();
}
//map()和flatMap()方法类似于List中的add()和addAll()方法
@Test
public void test(){
    ArrayList<Object> list1 = new ArrayList<>();
    list1.add(1);
    list1.add(2);
    list1.add(3);
    list1.add(4);

    ArrayList<Object> list2 = new ArrayList<>();
    list2.add(5);
    list2.add(6);
    list2.add(7);
    list2.add(8);

    list1.add(list2);
    System.out.println(list1);//[1, 2, 3, 4, [5, 6, 7, 8]]
    list1.addAll(list2);
    System.out.println(list1);//[1, 2, 3, 4, [5, 6, 7, 8], 5, 6, 7, 8]

}

排序

//3-排序
@Test
public void test3(){
    //sorted()——自然排序
    List<Integer> list = Arrays.asList(12, 34, 54, 65, 32);
    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> employees1 = EmployeeData.getEmployees();
    employees1.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);
}

4.3 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。

匹配与查找

//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 5000
    boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 5000);
    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> first = employees.stream().findFirst();
    System.out.println(first);

    //findAny——返回当前流中的任意元素
    Optional<Employee> employee = employees.parallelStream().findAny();
    System.out.println(employee);


}

@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::compareTo);
    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<Double> minSalary = employees.stream().map(e -> e.getSalary()).min(Double::compareTo);
    System.out.println(minSalary);

    //forEach(Consumer c)——内部迭代
    employees.stream().forEach(System.out::println);
    System.out.println();
    //使用集合的遍历操作
    employees.forEach(System.out::println);

}

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

//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();
    Optional<Double> sumSalary = employees.stream().map(e -> e.getSalary()).reduce(Double::sum);
    System.out.println(sumSalary);

}

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）

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：

//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);
}

六、Optional 类的使用

1.概述

为了解决 java 中的空指针问题而生！

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。

2.提供的方法

Optional 类提供了很多方法，可以不用再显示的进行空值检验。

2.1 创建 Optional 类对象的方法

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• 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

2.2 判断Optional容器是否包含对象

---

• 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。

2.3 获取 Optional 容器的对象

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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。

2.4 搭配使用

---

of() 和 get() 方法搭配使用，明确对象非空

ofNullable() 和 orElse() 搭配使用，不确定对象非空

2.5 代码示例

---

public class OptionalTest {
    @Test
    public void test1() {
        //empty():创建的Optional对象内部的value = null
        Optional<Object> op1 = Optional.empty();
        if (!op1.isPresent()){//Optional封装的数据是否包含数据
            System.out.println("数据为空");
        }
        System.out.println(op1);
        System.out.println(op1.isPresent());

        //如果Optional封装的数据value为空，则get()报错。否则，value不为空时，返回value.
        System.out.println(op1.get());
    }
    @Test
    public void test2(){
        String str = "hello";
//        str = null;
        //of(T t):封装数据t生成Optional对象。要求t非空，否则报错。
        Optional<String> op1 = Optional.of(str);
        //get()通常与of()方法搭配使用。用于获取内部的封装的数据value
        String str1 = op1.get();
        System.out.println(str1);
    }
    @Test
    public void test3(){
        String str ="Beijing";
        str = null;
        //ofNullable(T t) ：封装数据t赋给Optional内部的value。不要求t非空
        Optional<String> op1 = Optional.ofNullable(str);
        System.out.println(op1);
        //orElse(T t1):如果Optional内部的value非空，则返回此value值。如果
        //value为空，则返回t1.
        String str2 = op1.orElse("shanghai");
        System.out.println(str2);
    }
}

使用 Optional 类避免产生空指针异常

public class GirlBoyOptionalTest {

    //使用原始方法进行非空检验
    public String getGrilName1(Boy boy){
        if (boy != null){
            Girl girl = boy.getGirl();
            if (girl != null){
                return girl.getName();
            }
        }
        return null;
    }
    //使用Optional类的getGirlName()进行非空检验
    public String getGirlName2(Boy boy){
        Optional<Boy> boyOptional = Optional.ofNullable(boy);
        //此时的boy1一定非空,boy为空是返回“迪丽热巴”
        Boy boy1 = boyOptional.orElse(new Boy(new Girl("迪丽热巴")));

        Girl girl = boy1.getGirl();
        //girl1一定非空,girl为空时返回“古力娜扎”
        Optional<Girl> girlOptional = Optional.ofNullable(girl);
        Girl girl1 = girlOptional.orElse(new Girl("古力娜扎"));

        return girl1.getName();
    }

    //测试手动写的控制检测
    @Test
    public void test1(){

        Boy boy = null;
        System.out.println(getGrilName1(boy));

        boy = new Boy();
        System.out.println(getGrilName1(boy));

        boy = new Boy(new Girl("杨幂"));
        System.out.println(getGrilName1(boy));
    }
    //测试用Optional类写的控制检测
    @Test
    public void test2(){
        Boy boy = null;
        System.out.println(getGirlName2(boy));

        boy = new Boy();
        System.out.println(getGirlName2(boy));

        boy = new Boy(new Girl("杨幂"));
        System.out.println(getGirlName2(boy));

    }
}