天天看点

Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI

Java8新特性概述

1、JAVA8的引入和新特性
2、Lambda表达式的特点和使用 ★
3、函数式接口 ★
4、方法引用
5、构造器引用和数组引用
6、Stream API ★
           

JAVA8的引入和新特性

java8 的引入

14年 推出java8,jdk8 是继jdk5之后改革最大的一个版本
14年3月推出:jdk8   LTS版本(长期版本:受oracle等商业公司支持的版本)
17年9月推出:jdk9,同时颁布:六个月版本升级计划
18年3月推出:jdk10
18年9月推出:jdk11  LTS版本
           

新特性

1.Lambda表达式  ★
2.StreamAPI  ★
3.Optional类的引入:为了减少空指针异常
4.Nashone引擎的使用:在jvm上运行js
5.新日期API
6.接口中可以定义默认方法和静态方法
           

Lambda表达式

好处

语句更加简洁、更加紧凑,更加灵活
           

理解

可以作为函数式接口的实例,一般用于传参
           

Lambda表达式的应用场景:

1、赋值给函数式接口

2、作为实参传递给函数式接口
           

语法

完整的写法:

(参数类型 参数名,参数类型 参数名)->{实现体}
           

特点:

1、左侧的参数类型可以省略
2、如果左侧中仅仅只有一个参数,则小括号可以省略
3、如果右侧中仅仅只有一句话,则大括号可以省略
4、如果右侧的仅有的一句话是return语句,则return可以省略
           

函数式接口

理解

只有一个抽象方法的接口,就称为函数式接口
           

核心的四大函数式接口

消费型接口Consumer

void accept(T t)
           

供给型接口Supplier

T get()
           

函数型接口Function<T,R>

R apply(T t)
           

断定型接口Predicate

boolean test(T t)
           

方法引用|构造器引用|数组引用

方法引用

一、理解:

方法引用属于Lambda表达式的一种,相当于满足一定要求的Lambda表达式,也可以作为函数式接口的实例
           

二、应用场景:

1、作为实例赋值给函数式接口,相当于函数式接口的对象
2、作为实参传递给形参为函数式接口类的方法
           

三、要求:

1、Lambda体的实现里面仅仅只有一句话,而且是方法调用
2、要调用的方法的参数列表和返回类型 必须和接口的抽象方法的参数类别和返回类型一致!
3、备注:如果要调用的方法的调用者正好为抽象方法的第一个参数,其他参数和返回类型一致,这个时候可以使用类名::普通方法 形式!
           

四、语法:

类名或对象::方法名
           

分类:

对象::普通方法名
类名::静态方法名
类名::普通方法名  ☆ 
           

构造器引用

一、理解:

属于Lambda表达式的一种,作为函数式接口的实例出现的
 满足一定要求的Lambda表达式可以改进成构造器引用!
           

二、语法:

类型::new
           

三、要求:

①Lambda中仅仅只有一句话
②仅有的一句话为 返回一个new出来的对象
③抽象方法和调用的构造器的参数列表以及返回一致
           

数组引用

一、理解:

属于Lambda表达式的一种,作为函数式接口的实例出现的
 满足一定要求的Lambda表达式可以改进成数组引用!
           

二、语法:

数组类型[]::new
           

三、要求:

①Lambda中仅仅只有一句话
②仅有的一句话为 返回一个new出来的数组
③抽象方法的参数正好为数组的长度
           

总结

匿名内部类>Lambda表达式>方法引用|构造器引用|数组引用

相同点:都是作为接口的实例出现!

不同的:

*能用方法引用|构造器引用|数组引用 肯定能用  Lambda表达式 代替
能用Lambda表达式不一定能用方法引用|构造器引用|数组引用,必须满足一些要求!
能用 Lambda表达式 肯定能用 匿名内部类代替
能用匿名内部类的不一定能用Lambda表达式,必须满足一个要求:接口为函数式接口!
           

StreamAPI

好处

1、程序员调用方便,易于使用
2、提供了并行化的处理,实现更高效
           

特点

①Stream 不是集合,自己不会存储元素。
②Stream 不会改变源对象。相反,他们会返回一个持有结果的新Stream。
③Stream 操作是延迟执行的。必须搞清楚有哪些数据才能往下执行,这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
④Stream只能“消费”一次,如果想继续做其他操作,需要重新获取stream对象
④更像一个高级的iterator,单向,不可往复,数据只能遍历一次,遍历过一次后即用尽了,但是可以并行化数据!哦也!!\(^o^)/
           

使用步骤

1、开始操作:获取Stream对象
2、中间操作:处理
3、终止操作:最后要一个结果
           

图解Java8新特性

Java 8新特性简介

Java 8 (又称为 jdk 1.8) 是 Java 语言开发的一个主要版本。 Java 8 是oracle公司于2014年3月发布,可以看成是自Java 5 以来最具革命性的版本。Java 8为Java语言、编译器、类库、开发工具与JVM带来了大量新特性。

速度更快
代码更少(增加了新的语法:Lambda 表达式)
强大的 Stream API
便于并行
最大化减少空指针异常:Optional
Nashorn引擎,允许在JVM上运行JS应用
           
Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI

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。

从匿名类到 Lambda 的转换举例1

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从匿名类到 Lambda 的转换举例2

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Lambda 表达式:在Java 8 语言中引入的一种新的语法元素和操作符。这个操作符为 “->” , 该操作符被称为 Lambda 操作符或箭头操作符。它将 Lambda 分为两个部分:

左侧:指定了 Lambda 表达式需要的参数列表
右侧:指定了 Lambda 体,是抽象方法的实现逻辑,也即 Lambda 表达式要执行的功能。
           

Lambda 表达式语法

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上述 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda 表达式中无需指定类型,程序依然可以编译,这是因为 javac 根据程序的上下文,在后台推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境,是由编译器推断出来的。这就是所谓的“类型推断”。

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只包含一个抽象方法的接口,称为函数式接口。

你可以通过 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)。

我们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。

在java.util.function包下定义了java 8 的丰富的函数式接口

Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”,在java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着python、scala等语言的兴起和新技术的挑战,java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求,也即java不但可以支持OOP还可以支持OOF(面向函数编程)

【Object Oriented Programming】【 Object Oriented Function】

在函数式编程语言当中,函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中,Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中,有所不同。在Java8中,Lambda表达式是对象,而不是函数,它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。

简单的说,在Java8中,Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说,只要一个对象是函数式接口的实例,那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。

所以以前用匿名内部类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

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自定义函数式接口

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作为参数传递 Lambda 表达式

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作为参数传递 Lambda 表达式:为了将 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。

Java 内置四大核心函数式接口

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其他接口

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方法引用(Method References)

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!

方法引用就是Lambda表达式,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!

方法引用:使用操作符 “::” 将类(或对象) 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
           

例如:

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例如:

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注意: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

构造器引用

格式:

ClassName::new 
           

与函数式接口相结合,自动与函数式接口中方法兼容。

可以把构造器引用赋值给定义的方法,要求构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致!且方法的返回值即为构造器对应类的对象。

例如:

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数组引用

格式:

type[] :: new
           
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Stream API说明

Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式;另外一个则是 Stream API。

Stream API ( java.util.stream) 把真正的函数式编程风格引入到Java中。这是目前为止对Java类库最好的补充,因为Stream API可以极大提供Java程序员的生产力,让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念,它可以指定你希望对集合进行的操作,可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。 使用Stream API 对集合数据进行操作,就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简言之,Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

实际开发中,项目中多数数据源都来自于Mysql,Oracle等。但现在数据源可以更多了,有MongDB,Radis等,而这些NoSQL的数据就需要java层面去处理。

什么是 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!”

①Stream 不是集合,自己不会存储元素。
②Stream 不会改变源对象。相反,他们会返回一个持有结果的新Stream。
③Stream 操作是延迟执行的。必须搞清楚有哪些数据才能往下执行,这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
④Stream只能“消费”一次,如果想继续做其他操作,需要重新获取stream对象
④更像一个高级的iterator,单向,不可往复,数据只能遍历一次,遍历过一次后即用尽了,但是可以并行化数据!
           

Stream 的操作三个步骤

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,对数据源的数据进行处理

3- 终止操作(终端操作)

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

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创建 Stream方式一:通过集合

Java8 中的 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 Stream方式二:通过数组

Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流:

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 Stream方式三:通过Stream的of()

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

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

创建 Stream方式四:创建无限流

可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(), 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) 
           

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

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2-映 射

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3-排序

Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI

Stream 的终止操作

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

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2-归约

Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI

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。

3-收集

Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI

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,具体方法与实例如下表:

Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI
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并行流与串行流

并行流就是把一个内容分成多个数据块,并用不同的线程分别处理每个数据块的流。

Java 8 中将并行进行了优化,我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API 可以声明性地通过 parallel() 与 sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换。

JDK8中的Optional类

到目前为止,臭名昭著的空指针异常是导致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项目引入了Optional类,Guava通过使用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Java 8类库的一部分。

Optional实际上是个容器: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isPresent()方法会返回true,调用get()方法会返回该对象。

Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器类,代表一个值存在或不存在,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。

常用方法:

Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例
Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例
Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例
isPresent() : 判断是否包含值
T get(): 如果调用对象包含值,返回该值,否则抛异常
orElse(T t) :  如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t
orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值,返回该值,否则返回 s 获取的值
map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()
flatMap(Function mapper):与 map 类似,要求返回值必须是Optional
           

代码笔记

public class TestLambda1 {
 	@Test
 	public void test1() {
 //		Runnable r = new A();
 //		Runnable r = new Runnable(){
 //			@Override
 //			public void run() {
 //				System.out.println("哈哈哈,我跑啊跑");
 //				
 //			}
 //			
 //		};
 		//使用匿名内部类
 //		Thread t = new Thread(new Runnable(){
 //			@Override
 //			public void run() {
 //				System.out.println("哈哈哈,我跑啊跑");
 //				
 //			}
 //			
 //		});
 //		
 //		t.start();
 		//使用Lambda表达式
 //		Thread t2 =new Thread( ()->System.out.println("哈哈哈,我跑啊跑"));
 //		t2.start();
 		new Thread( ()->System.out.println("哈哈哈,我跑啊跑")).start();
 	}
 	@Test
 	public void test2() {
 		//使用匿名内部类
 		TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>(new Comparator<Integer>(){
 			@Override
 			public int compare(Integer o1, Integer o2) {
 				return Integer.compare(o1, o2);
 			}
 		});
 		//使用Lambda
 		TreeSet<Integer> set2 = new TreeSet<>((o1,o2)->Integer.compare(o1, o2));
 	}
 }
 class A implements Runnable{
 	public void run() {};
 }
           
Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI
public class TestLambda2 {
 //测试1:
 @Test
 public void test1() {
 	//匿名内部类
 	Runnable r = new Runnable(){
 		public void run() {
 			System.out.println("哈哈哈1");
 			System.out.println("哈哈哈2");
 		};
 	};
 	r.run();
 	//Lambda
 	Runnable r2 = ()->{
 		System.out.println("哈哈哈1");
 		System.out.println("哈哈哈2");
 	};
 	r2.run();
 }
 //测试2:
 @Test
 public void test2() {
 	//匿名内部类
 	Comparator<String> c1 = new Comparator<String>() {
 		@Override
 		public int compare(String o1, String o2) {
 			System.out.println("");
 			return o1.compareTo(o2);
 		}
 	};
 	//Lambda
 	Comparator<String> c2 = ( o1, o2)-> o1.compareTo(o2);
 }
 //测试3
 @Test
 public void test3() {
 	Fly fly = new Fly(){
 		@Override
 		public void method(String s) {
 			System.out.println(s);
 		}
 	};
 	Fly fly2 = s->System.out.println(s);
 	}
 }
 interface Fly{
 	void method(String s);
 }
           
Java8新特性:Lambda表达式、函数式(Function)接口、StreamAPI、Optional类JAVA8的引入和新特性Lambda表达式函数式接口方法引用|构造器引用|数组引用StreamAPI
public class TestArrayRef {
//案例1:return new String[5];    
/*
 * 返回类型:String[]
 * 参数类型:Integer
 */
@Test
public void test1() {
	//使用匿名内部类
	Function<Integer,String[]> fun1 =  new Function<Integer,String[]>(){
		@Override
		public String[] apply(Integer t) {
			return new String[t];
		}
	};
	//使用数组引用
	Function<Integer,String[]> fun2 = String[]::new;
}
//案例2:return new StringBuffer[6];
@Test
public void test2() {
	Function<Integer,StringBuffer[]> fun = StringBuffer[]::new;
}
}