前言

据说从 JDK 9 开始,Oracle 放飞自我了,基本每半年一个版本;而且 JDK 9 做了太多和以前习惯不同的改变,例如:对反射进行了限制。这让很多原有的项目都踩了雷。

再加上 JDK 8 做了很多改进,最大限度的让绝大部分开发者都接受并且使用它,所以可以说 JDK 8 是使用最广的了。。。

我这里主要就学习记录下,Lambda 表达式、方法引用、Stream API、Optional 类 这几个新特性。


Lambda 表达式

Lambda 表达式,也可称为闭包,它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。

Lambda 允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中)。

使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。


语法格式

(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }

以下是 lambda 表达式的重要特征:

  • 可选类型声明: 不需要声明参数类型,编译器可以统一识别参数值。
  • 可选的参数圆括号: 一个参数无需定义圆括号,但多个参数需要定义圆括号。
  • 可选的大括号: 如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。
  • 可选的返回关键字: 如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值,大括号需要指定明表达式返回了一个数值。

使用方式展示

    List<String> list = Arrays.asList( "a", "b", "d" );
    for(String e:list){
        System.out.println(e);
    }

原代码遍历输出,顺便用一下在 JDK 8 中 Iterable 新增的 forEach 方法,使用匿名类效果为:

    Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach(new Consumer<String>() {
        @Override
        public void accept(String s) {
            System.out.println(s);
        }
    });

使用 lambda 表达式代替匿名类:

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( (String s) -> {System.out.println(s);} );

编译器可以统一识别类型;如果只有一个参数,可以省略圆括号;只有一个主题语句,可以省略大括号:

 Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( s -> System.out.println(s) );

使用 Lambda 表达式需要注意以下几点:

  • Lambda 表达式主要用来定义行内执行的方法类型接口,例如,一个简单方法接口。
  • Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦,并且给予 Java 简单但是强大的函数化的编程能力。
  • Lambda 表达式当中不允许声明一个与局部变量同名的参数或者局部变量。

方法引用

方法引用通过方法的名字来指向一个方法。

方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁,减少冗余代码。

方法引用使用一对冒号 ::

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}

class Car {
    //Supplier是jdk1.8的接口,这里和lamda一起使用了
    public static Car create(final Supplier<Car> supplier) {
        return supplier.get();
    }

    public static void collide(final Car car) {
        System.out.println("Collided " + car.toString());
    }

    public void follow(final Car another) {
        System.out.println("Following the " + another.toString());
    }

    public void repair() {
        System.out.println("Repaired " + this.toString());
    }
}
  1. 构造器引用: 它的语法是 Class::new ,或者更一般的 Class< T >::new 实例如下:

    final Car car = Car.create( Car::new );
    final List< Car > cars = Arrays.asList( car );
    
  2. 静态方法引用: 它的语法是 Class::static_method ,实例如下:

    cars.forEach( Car::collide );
    
  3. 特定类的任意对象的方法引用: 它的语法是 Class::method 实例如下:

    cars.forEach( Car::repair );
    
  4. 特定对象的方法引用: 它的语法是 instance::method 实例如下:

    final Car police = Car.create( Car::new );
    cars.forEach( police::follow );
    

比如,Lamada 表达式最后的语法还可以简化为:

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach(System.out::println);

Stream API

Java 8 API 添加了一个新的抽象称为流 Stream,可以让你以一种声明的方式处理数据。

Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。

Stream API 可以极大提高 Java 程序员的生产力,让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。


什么是 Stream?

Stream(流)是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作

  • 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,I/O channel, 产生器 generator 等。
  • 聚合操作 类似 SQL 语句一样的操作, 比如 filter, map, reduce, find, match, sorted 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(fluent 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)。
  • 内部迭代: 以前对集合遍历都是通过 Iterator 或者 For-Each 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, 通过访问者模式(Visitor)实现。

生成流

在 Java 8 中, 集合接口有两个方法来生成流:

  • stream() − 为集合创建串行流。
  • parallelStream() − 为集合创建并行流。

然后接下来是应用示例:

forEach

Stream 提供了新的方法 forEach 来迭代流中的每个数据。以下代码片段使用 forEach 输出了 10 个随机数:

new Random().ints().limit(10).forEach(System.out::println);

map

map 方法用于映射每个元素到对应的结果,以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
// 获取对应的平方数
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

filter

filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串:

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

limit

limit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据:

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

sorted

sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序:

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

并行(parallel)程序

parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量:

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
int count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

Collectors

Collectors 类实现了很多归约操作,例如将流转换成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串:

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

System.out.println("筛选列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

统计

另外,一些产生统计结果的收集器也非常有用。它们主要用于 int、double、long 等基本类型上,它们可以用来产生类似如下的统计结果。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);

IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();

System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());

Optional 类

Optional 类是一个可以为 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。

Optional 是个容器:它可以保存类型 T 的值,或者仅仅保存 null。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。

Optional的引入是为了解决臭名昭著的 空指针异常 问题.


构造方法

首先 Optional 是一个 final 类,底层仅有一个字段:

    //存储值,如果非空则为原值,如果是null,不存在任何值
    private final T value;

构造方法也很简单,直接判断赋值:

    //无参构造方法。默认值null
    private Optional() {
        this.value = null;
    }

    //返回一个空Optional类
    public static<T> Optional<T> empty() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        Optional<T> t = (Optional<T>) EMPTY;
        return t;
    }

    private static final Optional<?> EMPTY = new Optional<>();

常用方法以及示例

讲道理,我确实没发现这个类有哪里好用了,感觉就是把经常要进行的 if 判空 包装了一下?

先贴下常用的几个代码:

    //静态构造
    public static <T> Optional<T> ofNullable(T value) {
        return value == null ? empty() : of(value);
    }

    //存在值,返回true,否则返回false
    public boolean isPresent() {
        return value != null;
    }

    //如果存在值,则使用该值调用指定的使用者,否则为不执行。
    public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer) {
        if (value != null)
            consumer.accept(value);
    }

    //如果不为空返回当前值,否则返回传入值
    public T orElse(T other) {
        return value != null ? value : other;
    }

    //如果值存在,并且这个值匹配给定的 predicate,返回一个Optional用以描述这个值,否则返回一个空的Optional。
    public Optional<T> filter(Predicate<? super T> predicate) {
        Objects.requireNonNull(predicate);
        if (!isPresent())
            return this;
        else
            return predicate.test(value) ? this : empty();
    }

    //如果有值,则对其执行调用映射函数得到返回值。如果返回值不为 null,则创建包含映射返回值的Optional作为map方法返回值,否则返回空Optional。
    public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
        }
    }

    //如果值存在,返回基于Optional包含的映射方法的值,否则返回一个空的Optional
    public<U> Optional<U> flatMap(Function<? super T, Optional<U>> mapper) {
        Objects.requireNonNull(mapper);
        if (!isPresent())
            return empty();
        else {
            return Objects.requireNonNull(mapper.apply(value));
        }
    }

个人感觉可以用到的一些场合:

第一个场景示例:

假设我定义一个用户业务场景:

   static class User{
        private String no;
        public String getNo() { return no; }
        public void setNo(String no) { this.no = no; }
    }

然后在实际使用中,可以在不知道 user 参数是否为空的情况下写业务语句。

    public static void test2(User user){
        Optional<User> opt = Optional.ofNullable(user);
        opt.ifPresent(u -> {
            System.out.println("用户存在");
            System.out.println(u.getNo());
        });
    }

第二个场景示例:

    public static void test3(User user){
        Optional<User> opt = Optional.ofNullable(user);
        user = opt.orElse(new User());
    }

这段代码相当于经常写到的判空赋值:

if (user == null){
    user = new User();
}

第三个场景示例:

     public static void test5(User user){
            Optional<User> opt = Optional.ofNullable(user);
            Optional<String> s = opt.map(user1 -> user.getNo());
            s.ifPresent(s1 -> System.out.println(s1));
        }

进行 map 转换,这段代码相当于,也是经常用到的:

if (user != null && StringUtils.isNotBlank(user.getNo())){
    //业务逻辑
    System.out.println(user.getNo());
}

然后上面的还能简化为:

Optional.ofNullable(user).map(User::getNo).ifPresent(s1 -> {
    //业务逻辑
    System.out.println(s1);
});

参考文章

https://www.runoob.com/java/java8-new-features.html

https://blog.csdn.net/qq_21434959/article/details/81350726