【Java】Stream流和方法引用

1 Stream流

1.1 Stream流优化过滤集合

传统方式

  1. 用一个循环过滤姓张的人
  2. 用一个循环过滤名字长度大于2的人
    public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("张三");list.add("李四");list.add("张三三");list.add("张四四");list.add("李四四");ArrayList<String> newlist = new ArrayList<>();for(String s: list){if(s.startsWith("张")&&s.length()>2){listWithZhang.add(s);}}for(String s: newlist){System.out.println(s);}}

Stream流
JDK1.8后出现，关注做什么，而不是怎么做

	public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("张三");list.add("李四");list.add("张三三");list.add("张四四");list.add("李四四");list.stream().filter((name)->name.startsWith("张")).filter((name)->name.length()>2).forEach((name)->{System.out.println(name);});}

1.2 流式思想概述

拼接流式模型：建立一个生产线，按照生产线来生产商品。

当使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤：

  1. 获取一个数据源（source）→
  2. 数据转换→
  3. 执行操作获取想要的结果.

每次转换原有 Stream 对象不改变，返回一个新的 Stream 对象（可以有多次转换），这就允许对其操作可以像链条一样排列，变成一个管道。

1.3 获取流

java.util.stream.Stream<T> 是Java 8新加入的最常用的流接口。
（这并不是一个函数式接口。）

获取一个流有以下几种常用的方式：

  1. 所有的Collection集合都可以通过 stream 默认方法获取流；
  2. Stream 接口的静态方法 of 可以获取数组对应的流。
    public static void main(String[] args) {//集合调用stream方法可以获得ArrayList<String> list = new ArrayList<>();Stream<String> stream1 = list.stream();//数组可以用Stream.of获得Stream<Integer> stream6 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);Integer[] arr = {1, 2, 3, 5};Stream<Integer> steam7 = Stream.of(arr);}

流的特点：Stream流属于管道流，只能使用一次，第一个流使用完毕就会关闭，这个流就不可以再调用其他方法了。

1.4 常用方法

流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种：

  1. 延迟方法：返回值类型仍然是Stream 接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方法均为延迟方法。）
  2. 终结方法：返回值类型不再是Stream 接口自身类型的方法，因此不再支持类似StringBuilder 那样的链式调用。（例如：count 和forEach方法）。

forEach方法：forEach的参数是Consumer

    //forEach的参数的Consumer//Consumer接口是一个消费型的函数式接口，可以传递lambda表达式消费数据public static void main(String[] args) {Stream<String> stream = Stream.of("张三", "李四", "王五");stream.forEach(name-> System.out.println(name));}

filter方法：filter的参数是Predicate，用于将一个流转换成另一个子集流

    //forEach的参数是该接口接收一个Predicate//函数式接口参数（可以是一个Lambda或方法引用）作为筛选条件。//test方法将会产生一个boolean值结果，代表指定的条件是否满足。//如果结果为true，那么Stream流的filter 方法//将会留用元素；如果结果为false，那么filter 方法将会舍弃元素。public static void main(String[] args) {Stream<String> stream = Stream.of("张三", "张四","李四", "王五");Stream<String> stream1 = stream.filter((name) -> {return name.startsWith("张");});stream1.forEach(name-> System.out.println(name));}

map方法：
如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以用map。可以将T类型的流转换为R类型的流。java.util.stream.Function 函数式接口，其中唯一的抽象方法为：apply。这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射”。

将integer类型转换为string类型

    public static void main(String[] args) {Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);Stream<String> stream2 = stream.map((Integer i) -> {return String.valueOf(i);});stream2.forEach((s)-> System.out.println(s));}

count方法
用于统计Stream流中的元素个数。正如旧集合Collection 当中的size 方法一样，流提供count 方法来数一数其中的元素个数。count方法返回值是long类型的整数，是终结方法，，之后不能再继续调用其他方法。

    public static void main(String[] args) {Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);long count = stream.count();System.out.println(count);}

limit方法：可以对流进行截取。参数是long类型的整数。属于延迟方法，可以继续调用其他方法。如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作，即还是原流。

    public static void main(String[] args) {Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);stream.limit(3).forEach((num)-> System.out.println(num));}

skip方法：可以跳过前几个元素，获取一个截取之后的新流。参数超过元素个数，返回空流。

    public static void main(String[] args) {Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);stream.skip(3).forEach((num)-> System.out.println(num));}

concat方法：组合两个流为一个流。concat是静态方法，通过接口名调用。

    public static void main(String[] args) {Stream<Integer> stream1 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);Stream<String> stream2 = Stream.of("a","b","c","d");Stream.concat(stream1,stream2).forEach((s)-> System.out.println(s));}

1.5 练习-集合元素处理

现在有两个ArrayList 集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用传统的for循环（或增强for循环）依次进行以下若干操作步骤：
第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名；
第一个队伍筛选之后只要前3个人；
第二个队伍只要姓张的成员姓名；
第二个队伍筛选之后不要前2个人；
将两个队伍合并为一个队伍；
根据姓名创建Person 对象；
打印整个队伍的Person对象信息。

Stream方式

    public static void main(String[] args) {ArrayList<Person> list1 = new ArrayList<>();list1.add(new Person("李白"));list1.add(new Person("杜甫"));list1.add(new Person("李清照"));list1.add(new Person("王勃"));list1.add(new Person("刘禹锡"));list1.add(new Person("辛弃疾"));list1.add(new Person("龚自珍"));ArrayList<Person> list2 = new ArrayList<>();list2.add(new Person("李四"));list2.add(new Person("王五"));list2.add(new Person("张一"));list2.add(new Person("张二"));list2.add(new Person("张三"));Stream<Person> newlist1 = list1.stream().filter((person) -> {return person.getName().length() == 3;}).limit(3);Stream<Person> newlist2 = list2.stream().filter((person) -> {return person.getName().startsWith("张");}).skip(2);Stream.concat(newlist1, newlist2).forEach((person)-> System.out.println(person));}

2 方法引用

2.1 应用：简化lambda

双冒号:: 为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经存在于某个方法的实现中，那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者。

例如上方代码中的最后一句可以等价为：

Stream.concat(newlist1, newlist2).forEach((person)-> System.out.println(person));
Stream.concat(newlist1, newlist2).forEach(System.out::println);

2.2 通过对象名引用成员方法

自定义一个接口

public interface Printable {void print(String s);
}

自定义一个类及其成员方法

public class MethodRerObject {public void printUpperCaseString(String str){System.out.println(str.toUpperCase());}
}

测试

public class Test {//通过对象名引用成员方法//前提：对象名存在，成员方法存在public static void printString(Printable p){p.print("Hello");}public static void main(String[] args) {//用lambdaprintString((s)->{MethodRerObject obj = new MethodRerObject();obj.printUpperCaseString(s);});//方法引用优化//对象和成员方法都存在MethodRerObject obj = new MethodRerObject();printString(obj::printUpperCaseString);}
}

2.3 通过类名引用静态成员方法

定义一个函数式接口

@FunctionalInterface
public interface Calcable {int calAbs(int num);
}

定义一个方法传递接口和整数

public class Test {public static int method(int number, Calcable c){return c.calAbs(number);}public static void main(String[] args) {//调用method方法int result = method(-10, (num) -> Math.abs(num));System.out.println(result);//使用方法引用优化 Math存在 abs的静态方法也存在int result2 = method(-10, Math::abs);System.out.println(result2);}
}

2.4 通过super引用父类成员方法

定义函数式接口

public interface Greatable {void great();
}

定义父类

public class Human {public void sayHello(){System.out.println("Hello, i am human");}
}

定义子类

public class Man extends Human{@Overridepublic void sayHello(){System.out.println("Hello, i am man");}public void great(Greatable g){g.great();}public void show(){great(()->{Human h = new Human();h.sayHello();});//通过父类调用great(()->{super.sayHello();});//通过父类引用great(super::sayHello);}public static void main(String[] args) {new Man().show();}
}

2.5 通过this引用本类成员方法

public interface Richable {void buy();
}

public class Husband {public void buyHouse(){System.out.println("买房子");}public void marry(Richable r){r.buy();}public void soHappy(){//this和buyHouse都是以及存在的 可以直接用this来引用本类方法//marry(()->this.buyHouse());marry(this::buyHouse);}public static void main(String[] args) {new Husband().soHappy();}
}

2.6 类的构造器引用

自定义一个Person类，自定义一个创建Person的接口

public interface PersonBuilder {Person buildPerson(String name);
}

public class Test {public static void printName(String name, PersonBuilder pb){Person person = pb.buildPerson(name);System.out.println(person.getName());}public static void main(String[] args) {//调用method方法printName("张三",(name)->new Person(name));//使用方法引用优化 Person的构造方法已知 创建对象new已知printName("李四", Person::new);}
}

2.7 数组的构造器引用

@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {int[] buiderArray(int length);
}

public class Test {public static int[] createArray(int len, ArrayBuilder ab){return ab.buiderArray(len);}public static void main(String[] args) {//调用method方法int[] array = createArray(10, (len) ->new int[len]);System.out.println(array.length);//使用方法引用优化lambda 已知创建的是int类型的数组 数组的长度已知int[] array1 = createArray(10, int[]::new);System.out.println(array1.length);}
}

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