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());
}
}
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 );
静态方法引用: 它的语法是
Class::static_method
,实例如下:cars.forEach( Car::collide );
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 );
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);
});