java 8 新特性

PJ Zhang

2022-08-21

java, note

新特性的优势

速度更快
代码更少（新语法：Lambda 表达式）
强大的Stream API
便于并行
最大化减少空指针异常Optional

一、lambda 表达式

背景：用“λ演算法”去理解，为什么函数式编程会有更少的bug

Lambda 是匿名函数，可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以当作数据去传递的代码，从而可以写出更简洁、更灵活的代码。

Lambda 表达式的专用操作符为->。它将 Lambda 分为两个部分：

左侧：指定参数（只书写符号，编译器会自动推断参数类型）
右侧：指定了 Lambda 体。

函数式接口

函数式接口只包含一个抽象方法。
函数式接口可以指向一个由Lambda表达式创建的对象。
函数式接口建议加上@FunctionalInterface注解，该注解用于检查接口是否为函数式接口。
如果将 Lambda 表达式作为参数传递，接收 Lambda 表达式的参数类型必须是与该 Lambda 表达式兼容的函数式接口的类型。

四种基本类型函数式接口

接口	参数	返回	方法
`Consumer<T>`	`T`	`void`	`void accept(T t)`
`Supplier<T>`		`T`	`T get()`
`Function<T, R>`	`T`	`R`	`R apply(T t)`
`Predicate<T>`	`T`	`boolean`	`boolean test(T t)`

方法引用

方法引用可以简写lambda表达式中已经存在的方法。
使用操作符::将方法名和对象或类的名字分隔开来。

Consumer con = (x) -> System.out.println(x);
// 等价于
c = System.out::println;

Binary<Double> bin = (x, y) -> Math.pow(x, y);
// 等价于
b = Math::pow;

// 实例方法引用
Comparator<String> cmp = String::compareTo;
System.out.println(cmp.compare("aa", "ab"));

// 构造器引用 ClassName::new
Function<Integer, MyClass> f1 = MyClass::new;
MyClass myclass = func.apply(1);

// 数组引用 type[]::new
Function<Integer, Integer[]> f2 = Integer[]::new;

二、Stream API（java.util.stream.*）

Stream 是根据数据源（集合、数组等）生成的元素序列。
Stream 用于处理集合，比如查询、过滤和映射数据，类似于SQL。

特性

Stream 不存储数据，它是数据源的一个视图。
Stream 不改变源数据，而是返回一个持有结果的新Stream。
Stream 操作不会立即执行，只有等到用户真正需要结果的时候才会执行。
Stream 遍历一次后就失效，如果要再次遍历需要重新生成。
Stream API 支持并行执行操作。

1. 创建流

通过已有集合创建流

1 2	List<String> strings = Arrays.asList("A", "B", "C", "D", "E", "F"); Stream<String> stream = strings.stream();

通过Stream创建流

1	Stream<String> stream = Stream.of("A", "B", "C", "D", "E", "F");

2. 常用中间操作

filter
filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。

List<String> strings = Arrays.asList("A", "", "B", "C", "D");
// 过滤空字符串
strings.stream()
        .filter(string -> !string.isEmpty())
        .forEach(System.out::println);

map
map 方法用于映射每个元素到对应的结果。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6);
// 输出每个数字的平方
numbers.stream()
        .map(i -> i*i)
        .forEach(System.out::println);

limit/skip
limit 返回 Stream 的前 n 个元素；skip 则是跳过前 n 个元素。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6);
// 输出前4个数字
numbers.stream()
        .limit(4)
        .forEach(System.out::println);

sorted
sorted 方法用于对流进行排序。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
// 降序输出数字
numbers.stream()
        .sorted((a, b) -> b - a)
        .forEach(System.out::println);

distinct
distinct 方法给流中的元素去重。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 1, 3, 4, 4, 4);
// 去除重复数字
numbers.stream()
        .distinct()
        .forEach(System.out::println);

stream 中间操作的图示：
stream中间操作的图示

3. 常用最终操作

Stream的中间操作得到新Stream，最终操作则把新的Stream转换成需要的类型。
最终操作会消耗流，产生一个最终结果，所以最终操作后无法再使用流。

forEach
forEach 来迭代流中的每个数据。
count
count 对数据计数。
collect
collect 就是一个归约操作，可以接受各种做法作为参数，将流中的元素累积成一个汇总结果。

List<String> strings = Arrays.asList("A", "B", "C", "d", "D", "e", "f");
// 字符串转大写并且去重最后返回列表
strings = strings.stream()
        .map(string -> string.toUpperCase())
        .distinct()
        .collect(Collectors.toList());

System.out.println(strings);