1. Java版本迭代概述
1.1 发布特点(小步快跑,快速迭代)
发行版本 | 发行时间 | 备注 |
Java 1.0 | 1996.01.23 | Sun公司发布了Java的第一个开发工具包 |
Java 5.0 | 2004.09.30 | ①版本号从1.4直接更新至5.0;②平台更名为JavaSE、JavaEE、JavaME |
Java 8.0 | 2014.03.18 | 此版本是继Java 5.0以来变化最大的版本。是长期支持版本(LTS) |
Java 9.0 | 2017.09.22 | 此版本开始,每半年更新一次 |
Java 10.0 | 2018.03.21 | |
Java 11.0 | 2018.09.25 | JDK安装包取消独立JRE安装包,是长期支持版本(LTS) |
Java 12.0 | 2019.03.19 | |
... | ... | |
Java17.0 | 2021.09 | 发布Java 17.0,版本号也称为21.9,是长期支持版本(LTS) |
... | ... | |
Java19.0 | 2022.09 | 发布Java19.0,版本号也称为22.9。 |
从Java 9 这个版本开始,Java 的计划发布周期是 6个月。
这意味着Java的更新从传统的以特性驱动的发布周期,转变为以时间驱动的发布模式,并且承诺不会跳票。通过这样的方式,开发团队可以把一些关键特性尽早合并到 JDK 之中,以快速得到开发者反馈,在一定程度上避免出现像 Java 9 两次被迫延迟发布的窘况。
针对企业客户的需求,Oracle 将以三年为周期发布长期支持版本(long term support)。
Oracle 的官方观点认为:与 Java 7->8->9 相比,Java 9->10->11的升级和 8->8u20->8u40 更相似。
新模式下的 Java 版本发布都会包含许多变更,包括语言变更和 JVM 变更,这两者都会对 IDE、字节码库和框架产生重大影响。此外,不仅会新增其他 API,还会有 API被删除(这在 Java 8 之前没有发生过)。
目前看这种发布策略是非常成功的,解开了 Java/JVM 演进的许多枷锁,至关重要的是,OpenJDK 的权力中心,正在转移到开发社区和开发者手中。在新的模式中,既可以利用 LTS 满足企业长期可靠支持的需求,也可以满足各种开发者对于新特性迭代的诉求。因为用 2-3 年的最小间隔粒度来试验一个特性,基本是不现实的。
1.2 名词解释
名词解释:Oracle JDK和Open JDK
这两个JDK最大不同就是许可证不一样。但是对于个人用户来讲,没区别。
Oracle JDK | Open JDK | |
来源 | Oracle团队维护 | Oracle和Open Java社区 |
授权协议 | Java 17及更高版本 Oracle Java SE 许可证Java16及更低版本甲骨文免费条款和条件 (NFTC) 许可协议 | GPL v2许可证 |
关系 | 由Open JDK构建,增加了少许内容 | |
是否收费 | 2021年9月起Java17及更高版本所有用户免费。 16及更低版本,个人用户、开发用户免费 | 2017年9月起,所有版本免费 |
对语法的支持 | 一致 | 一致 |
名词解释:JEP
JEP(JDK Enhancement Proposals):jdk 改进提案,每当需要有新的设想时候,JEP可以提出非正式的规范(specification),被正式认可的JEP正式写进JDK的发展路线图并分配版本号。
名词解释:LTS
LTS(Long-term Support)即长期支持。Oracle官网提供了对Oracle JDK个别版本的长期支持,即使发发行了新版本,比如目前最新的JDK19,在结束日期前,LTS版本都会被长期支持。(出了bug,会被修复,非LTS则不会再有补丁发布)所以,一定要选一个LTS版本,不然出了漏洞没人修复了。
版本 | 开始日期 | 结束日期 | 延期结束日期 |
7(LTS) | 2011年7月 | 2019年7月 | 2022年7月 |
8(LTS) | 2014年3月 | 2022年3月 | 2030年12月 |
11(LTS) | 2018年9月 | 2023年9月 | 2026年9月 |
17(LTS) | 2021年9月 | 2026年9月 | 2029年9月 |
21(LTS) | 2023年9月 | 2028年9月 | 2031年9月 |
如果要选择Oracle JDK,目前可选的LTS版本为8、11、17三个。
2. Java8新特性:Lambda表达式
2.1 关于Java8新特性简介
Java 8 (又称为 JDK 8或JDK1.8) 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
- 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。相比较串行的流,并行的流可以很大程度上提高程序的执行效率。
- 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。
最大化减少空指针异常:Optional
Nashorn引擎,允许在JVM上运行JS应用
- 发音“nass-horn”,是德国二战时一个坦克的命名
- javascript运行在jvm已经不是新鲜事了,Rhino早在jdk6的时候已经存在。现在替代Rhino,官方的解释是Rhino相比其他JavaScript引擎(比如google的V8)实在太慢了,改造Rhino还不如重写。所以Nashorn的性能也是其一个亮点。
- Nashorn 项目在 JDK 9 中得到改进;在JDK11 中Deprecated,后续JDK15版本中remove。在JDK11中取以代之的是GraalVM。(GraalVM是一个运行时平台,它支持Java和其他基于Java字节码的语言,但也支持其他语言,如JavaScript,Ruby,Python或LLVM。性能是Nashorn的2倍以上。)
2.2 冗余的匿名内部类
当需要启动一个线程去完成任务时,通常会通过java.lang.Runnable
接口来定义任务内容,并使用java.lang.Thread
类来启动该线程。代码如下:
package com.suyv.fp;public class UseFunctionalProgramming {public static void main(String[] args) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("多线程任务执行!");}}).start(); // 启动线程}
}
本着“一切皆对象”的思想,这种做法是无可厚非的:首先创建一个Runnable接口的匿名内部类对象来指定任务内容,再将其交给一个线程来启动。
代码分析:
对于Runnable的匿名内部类用法,可以分析出几点内容:
- Thread类需要Runnable接口作为参数,其中的抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心;
- 为了指定run的方法体,不得不需要Runnable接口的实现类;
- 为了省去定义一个RunnableImpl实现类的麻烦,不得不使用匿名内部类;
- 必须覆盖重写抽象run方法,所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍,且不能写错;
- 而实际上,似乎只有方法体才是关键所在。
2.3 Lambda 及其使用举例
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
package com.suyv.lambda;/*** @Author: 憨憨浩浩* @CreateTime: 2024-01-01 11:51* @Description: 从匿名类到 Lambda 的转换举例1*/
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {// 匿名内部类Runnable r1 = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello World!");}};// Lambda表达式Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello World");}}
- 从匿名类到 Lambda 的转换举例2
package com.suyv.lambda;import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;/*** @Author: 憨憨浩浩* @CreateTime: 2024-01-01 11:54* @Description: 从匿名类到 Lambda 的转换举例2*/
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {// 使用匿名内部类作为参数传递TreeSet<String> tree = new TreeSet<>(new Comparator<String>() {@Overridepublic int compare(String o1, String o2) {return Integer.compare(o1.length(),o2.length());}});// 使用Lombda表达式作为参数传递TreeSet<String> tree1 = new TreeSet<>((o1,o2) -> Integer.compare(o1.length(),o2.length()));}
}
2.4 语法
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。
语法格式一:无参,无返回值
@Test
public void test1(){//未使用Lambda表达式Runnable r1 = new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("我爱北京天安门");}};r1.run();System.out.println("***********************");//使用Lambda表达式Runnable r2 = () -> {System.out.println("我爱北京故宫");};r2.run();
}
语法格式二:Lambda 需要一个参数,但是没有返回值。
@Test
public void test2(){//未使用Lambda表达式Consumer<String> con = new Consumer<String>() {@Overridepublic void accept(String s) {System.out.println(s);}};con.accept("谎言和誓言的区别是什么?");System.out.println("*******************");//使用Lambda表达式Consumer<String> con1 = (String s) -> {System.out.println(s);};con1.accept("一个是听得人当真了,一个是说的人当真了");}
语法格式三:数据类型可以省略,因为可由编译器推断得出,称为“类型推断”
@Test
public void test3(){//语法格式三使用前Consumer<String> con1 = (String s) -> {System.out.println(s);};con1.accept("一个是听得人当真了,一个是说的人当真了");System.out.println("*******************");//语法格式三使用后Consumer<String> con2 = (s) -> {System.out.println(s);};con2.accept("一个是听得人当真了,一个是说的人当真了");}
语法格式四:Lambda 若只需要一个参数时,参数的小括号可以省略
@Test
public void test4(){//语法格式四使用前Consumer<String> con1 = (s) -> {System.out.println(s);};con1.accept("一个是听得人当真了,一个是说的人当真了");System.out.println("*******************");//语法格式四使用后Consumer<String> con2 = s -> {System.out.println(s);};con2.accept("一个是听得人当真了,一个是说的人当真了");}
语法格式五:Lambda 需要两个或以上的参数,多条执行语句,并且可以有返回值
@Test
public void test5(){//语法格式五使用前Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {System.out.println(o1);System.out.println(o2);return o1.compareTo(o2);}};System.out.println(com1.compare(12,21));System.out.println("*****************************");//语法格式五使用后Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> {System.out.println(o1);System.out.println(o2);return o1.compareTo(o2);};System.out.println(com2.compare(12,6));}
语法格式六:当 Lambda 体只有一条语句时,return 与大括号若有,都可以省略
@Test
public void test6(){//语法格式六使用前Comparator<Integer> com1 = (o1,o2) -> {return o1.compareTo(o2);};System.out.println(com1.compare(12,6));System.out.println("*****************************");//语法格式六使用后Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> o1.compareTo(o2);System.out.println(com2.compare(12,21));}@Test
public void test7(){//语法格式六使用前Consumer<String> con1 = s -> {System.out.println(s);};con1.accept("一个是听得人当真了,一个是说的人当真了");System.out.println("*****************************");//语法格式六使用后Consumer<String> con2 = s -> System.out.println(s);con2.accept("一个是听得人当真了,一个是说的人当真了");}
2.5 关于类型推断
在语法格式三 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”。
举例:
@Test
public void test() {//类型推断1ArrayList<String> list = new ArrayList<>();//类型推断2int[] arr = {1, 2, 3};}
3. Java8新特性:函数式(Functional)接口
3.1 什么是函数式接口
- 只包含一个抽象方法(Single Abstract Method,简称SAM)的接口,称为函数式接口。当然该接口可以包含其他非抽象方法。
- 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
3.2 如何理解函数式接口
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,即Java不但可以支持OOP还可以支持OOF(面向函数编程)
- Java8引入了Lambda表达式之后,Java也开始支持函数式编程。
- Lambda表达式不是Java最早使用的。目前C++,C#,Python,Scala等均支持Lambda表达式。
面向对象的思想:
- 做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情。
函数式编程思想:
- 只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程。
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。
3.3 举例
举例1:
举例2:
作为参数传递 Lambda 表达式:
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。
3.4 Java 内置函数式接口
3.4.1 之前的函数式接口
之前学过的接口,有些就是函数式接口,比如:
java.lang.Runnable
- public void run()
java.lang.Iterable<T>
- public Iterator<T> iterate()
java.lang.Comparable<T>
- public int compareTo(T t)
java.util.Comparator<T>
- public int compare(T t1, T t2)
3.4.2 四大核心函数式接口
函数式接口 | 称谓 | 参数类型 | 用途 |
Consumer<T> | 消费型接口 | T | 对类型为T的对象应用操作,包含方法: void accept(T t) |
Supplier<T> | 供给型接口 | 无 | 返回类型为T的对象,包含方法:T get() |
Function<T, R> | 函数型接口 | T | 对类型为T的对象应用操作,并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法:R apply(T t) |
Predicate<T> | 判断型接口 | T | 确定类型为T的对象是否满足某约束,并返回 boolean 值。包含方法:boolean test(T t) |
3.4.3 其它接口
类型1:消费型接口
消费型接口的抽象方法特点:有形参,但是返回值类型是void
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
BiConsumer<T,U> | void accept(T t, U u) | 接收两个对象用于完成功能 |
DoubleConsumer | void accept(double value) | 接收一个double值 |
IntConsumer | void accept(int value) | 接收一个int值 |
LongConsumer | void accept(long value) | 接收一个long值 |
ObjDoubleConsumer<T> | void accept(T t, double value) | 接收一个对象和一个double值 |
ObjIntConsumer<T> | void accept(T t, int value) | 接收一个对象和一个int值 |
ObjLongConsumer<T> | void accept(T t, long value) | 接收一个对象和一个long值 |
类型2:供给型接口
这类接口的抽象方法特点:无参,但是有返回值
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
BooleanSupplier | boolean getAsBoolean() | 返回一个boolean值 |
DoubleSupplier | double getAsDouble() | 返回一个double值 |
IntSupplier | int getAsInt() | 返回一个int值 |
LongSupplier | long getAsLong() | 返回一个long值 |
类型3:函数型接口
这类接口的抽象方法特点:既有参数又有返回值
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
UnaryOperator<T> | T apply(T t) | 接收一个T类型对象,返回一个T类型对象结果 |
DoubleFunction<R> | R apply(double value) | 接收一个double值,返回一个R类型对象 |
IntFunction<R> | R apply(int value) | 接收一个int值,返回一个R类型对象 |
LongFunction<R> | R apply(long value) | 接收一个long值,返回一个R类型对象 |
ToDoubleFunction<T> | double applyAsDouble(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个double |
ToIntFunction<T> | int applyAsInt(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个int |
ToLongFunction<T> | long applyAsLong(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个long |
DoubleToIntFunction | int applyAsInt(double value) | 接收一个double值,返回一个int结果 |
DoubleToLongFunction | long applyAsLong(double value) | 接收一个double值,返回一个long结果 |
IntToDoubleFunction | double applyAsDouble(int value) | 接收一个int值,返回一个double结果 |
IntToLongFunction | long applyAsLong(int value) | 接收一个int值,返回一个long结果 |
LongToDoubleFunction | double applyAsDouble(long value) | 接收一个long值,返回一个double结果 |
LongToIntFunction | int applyAsInt(long value) | 接收一个long值,返回一个int结果 |
DoubleUnaryOperator | double applyAsDouble(double operand) | 接收一个double值,返回一个double |
IntUnaryOperator | int applyAsInt(int operand) | 接收一个int值,返回一个int结果 |
LongUnaryOperator | long applyAsLong(long operand) | 接收一个long值,返回一个long结果 |
BiFunction<T,U,R> | R apply(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个R类型对象结果 |
BinaryOperator<T> | T apply(T t, T u) | 接收两个T类型对象,返回一个T类型对象结果 |
ToDoubleBiFunction<T,U> | double applyAsDouble(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个double |
ToIntBiFunction<T,U> | int applyAsInt(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个int |
ToLongBiFunction<T,U> | long applyAsLong(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个long |
DoubleBinaryOperator | double applyAsDouble(double left, double right) | 接收两个double值,返回一个double结果 |
IntBinaryOperator | int applyAsInt(int left, int right) | 接收两个int值,返回一个int结果 |
LongBinaryOperator | long applyAsLong(long left, long right) | 接收两个long值,返回一个long结果 |
类型4:判断型接口
这类接口的抽象方法特点:有参,但是返回值类型是boolean结果。
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
BiPredicate<T,U> | boolean test(T t, U u) | 接收两个对象 |
DoublePredicate | boolean test(double value) | 接收一个double值 |
IntPredicate | boolean test(int value) | 接收一个int值 |
LongPredicate | boolean test(long value) | 接收一个long值 |
3.4.4 内置接口代码演示
举例1:
package com.suyv.four;import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class TestConsumer {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("java","c","python","c++","VB","C#");//遍历Collection集合,并将传递给action参数的操作代码应用在每一个元素上。list.forEach(s -> System.out.println(s));}
}
举例2:
package com.suyv.four;import java.util.function.Supplier;public class TestSupplier {public static void main(String[] args) {Supplier<String> supplier = () -> "Java";System.out.println(supplier.get());}
}
举例3:
package com.suyv.four;import java.util.ArrayList;public class TestPredicate {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("hello");list.add("java");list.add("atguigu");list.add("ok");list.add("yes");System.out.println("删除之前:");list.forEach(t-> System.out.println(t));//用于删除集合中满足filter指定的条件判断的。//删除包含o字母的元素list.removeIf(s -> s.contains("o"));System.out.println("删除包含o字母的元素之后:");list.forEach(t-> System.out.println(t));}
}
举例4:
package com.suyv.four;import java.util.function.Function;public class TestFunction {public static void main(String[] args) {//使用Lambda表达式实现Function<T,R>接口,可以实现将一个字符串首字母转为大写的功能。Function<String,String> fun = s -> s.substring(0,1).toUpperCase() + s.substring(1);System.out.println(fun.apply("hello"));}
}
4. Java8新特性:方法引用与构造器引用
Lambda表达式是可以简化函数式接口的变量或形参赋值的语法。而方法引用和构造器引用是为了简化Lambda表达式的。
4.1 方法引用
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!
方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。换句话说,方法引用就是Lambda表达式,也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。
语法糖(Syntactic sugar),也译为糖衣语法,是由英国计算机科学家彼得·约翰·兰达(Peter J. Landin)发明的一个术语,指计算机语言中添加的某种语法,这种语法对语言的功能并没有影响,但是更方便程序员使用。通常来说使用语法糖能够增加程序的可读性,从而减少程序代码出错的机会。
4.1.1 方法引用格式
格式:使用方法引用操作符 “::” 将类(或对象) 与 方法名分隔开来。
- 两个:中间不能有空格,而且必须英文状态下半角输入
如下三种主要使用情况:
- 情况1:对象 :: 实例方法名
- 情况2:类 :: 静态方法名
- 情况3:类 :: 实例方法名
4.1.2 方法引用使用前提
要求1:Lambda体只有一句语句,并且是通过调用一个对象的/类现有的方法来完成的
例如: System.out对象,调用println()方法来完成Lambda体
Math类,调用random()静态方法来完成Lambda体
要求2:
针对情况1:函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同,则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。
针对情况2:函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个类的静态方法b。如果方法a的形参列表、返回值类型与方法b的形参列表、返回值类型都相同,则我们可以使用方法b实现对方法a的重写、替换。
针对情况3:函数式接口中的抽象方法a在被重写时使用了某一个对象的方法b。如果方法a的返回值类型与方法b的返回值类型相同,同时方法a的形参列表中有n个参数,方法b的形参列表有n-1个参数,且方法a的第1个参数作为方法b的调用者,且方法a的后n-1参数与方法b的n-1参数匹配(类型相同或满足多态场景也可以)
例如:t->System.out.println(t)
() -> Math.random() 都是无参
4.1.3 举例
public class MethodRefTest {// 情况一:对象 :: 实例方法//Consumer中的void accept(T t)//PrintStream中的void println(T t)@Testpublic void test1() {Consumer<String> con1 = str -> System.out.println(str);con1.accept("北京");System.out.println("*******************");Consumer<String> con2 = System.out::println;con2.accept("beijing");}//Supplier中的T get()//Employee中的String getName()@Testpublic void test2() {Employee emp = new Employee(1001,"Tom",23,5600);Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();System.out.println(sup1.get());System.out.println("*******************");Supplier<String> sup2 = emp::getName;System.out.println(sup2.get());}// 情况二:类 :: 静态方法//Comparator中的int compare(T t1,T t2)//Integer中的int compare(T t1,T t2)@Testpublic void test3() {Comparator<Integer> com1 = (t1,t2) -> Integer.compare(t1,t2);System.out.println(com1.compare(12,21));System.out.println("*******************");Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;System.out.println(com2.compare(12,3));}//Function中的R apply(T t)//Math中的Long round(Double d)@Testpublic void test4() {Function<Double,Long> func = new Function<Double, Long>() {@Overridepublic Long apply(Double d) {return Math.round(d);}};System.out.println("*******************");Function<Double,Long> func1 = d -> Math.round(d);System.out.println(func1.apply(12.3));System.out.println("*******************");Function<Double,Long> func2 = Math::round;System.out.println(func2.apply(12.6));}// 情况三:类 :: 实例方法 (有难度)// Comparator中的int comapre(T t1,T t2)// String中的int t1.compareTo(t2)@Testpublic void test5() {Comparator<String> com1 = (s1,s2) -> s1.compareTo(s2);System.out.println(com1.compare("abc","abd"));System.out.println("*******************");Comparator<String> com2 = String :: compareTo;System.out.println(com2.compare("abd","abm"));}//BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);//String中的boolean t1.equals(t2)@Testpublic void test6() {BiPredicate<String,String> pre1 = (s1,s2) -> s1.equals(s2);System.out.println(pre1.test("abc","abc"));System.out.println("*******************");BiPredicate<String,String> pre2 = String :: equals;System.out.println(pre2.test("abc","abd"));}// Function中的R apply(T t)// Employee中的String getName();@Testpublic void test7() {Employee employee = new Employee(1001, "Jerry", 23, 6000);Function<Employee,String> func1 = e -> e.getName();System.out.println(func1.apply(employee));System.out.println("*******************");Function<Employee,String> func2 = Employee::getName;System.out.println(func2.apply(employee));}}
4.2 构造器引用
当Lambda表达式是创建一个对象,并且满足Lambda表达式形参,正好是给创建这个对象的构造器的实参列表,就可以使用构造器引用。
格式:类名::new
举例:
public class ConstructorRefTest {//构造器引用//Supplier中的T get()//Employee的空参构造器:Employee()@Testpublic void test1(){Supplier<Employee> sup = new Supplier<Employee>() {@Overridepublic Employee get() {return new Employee();}};System.out.println("*******************");Supplier<Employee> sup1 = () -> new Employee();System.out.println(sup1.get());System.out.println("*******************");Supplier<Employee> sup2 = Employee :: new;System.out.println(sup2.get());}//Function中的R apply(T t)@Testpublic void test2(){Function<Integer,Employee> func1 = id -> new Employee(id);Employee employee = func1.apply(1001);System.out.println(employee);System.out.println("*******************");Function<Integer,Employee> func2 = Employee :: new;Employee employee1 = func2.apply(1002);System.out.println(employee1);}//BiFunction中的R apply(T t,U u)@Testpublic void test3(){BiFunction<Integer,String,Employee> func1 = (id,name) -> new Employee(id,name);System.out.println(func1.apply(1001,"Tom"));System.out.println("*******************");BiFunction<Integer,String,Employee> func2 = Employee :: new;System.out.println(func2.apply(1002,"Tom"));}}
package com.suyv.java2;public class Employee {private int id;private String name;private int age;private double salary;public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public double getSalary() {return salary;}public void setSalary(double salary) {this.salary = salary;}public Employee() {System.out.println("Employee().....");}public Employee(int id) {this.id = id;System.out.println("Employee(int id).....");}public Employee(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public Employee(int id, String name, int age, double salary) {this.id = id;this.name = name;this.age = age;this.salary = salary;}@Overridepublic String toString() {return "Employee{" + "id=" + id + ", name='" + name + '\'' + ", age=" + age + ", salary=" + salary + '}';}}
4.3 数组构造引用
当Lambda表达式是创建一个数组对象,并且满足Lambda表达式形参,正好是给创建这个数组对象的长度,就可以数组构造引用。
格式:数组类型名::new
举例:
//数组引用
//Function中的R apply(T t)
@Test
public void test4(){Function<Integer,String[]> func1 = length -> new String[length];String[] arr1 = func1.apply(5);System.out.println(Arrays.toString(arr1));System.out.println("*******************");Function<Integer,String[]> func2 = String[] :: new;String[] arr2 = func2.apply(10);System.out.println(Arrays.toString(arr2));}
5. Java8新特性:强大的Stream API
5.1 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。
5.2 为什么要使用Stream API
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。
5.3 什么是Stream
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。
Stream 和 Collection 集合的区别:Collection 是一种静态的内存数据结构,讲的是数据,而 Stream 是有关计算的,讲的是计算。前者是主要面向内存,存储在内存中,后者主要是面向 CPU,通过 CPU 实现计算。
注意:
①Stream 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。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。即一旦执行终止操作,就执行中间操作链,并产生结果。
④ Stream一旦执行了终止操作,就不能再调用其它中间操作或终止操作了。
5.4 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
每次处理都会返回一个持有结果的新Stream,即中间操作的方法返回值仍然是Stream类型的对象。因此中间操作可以是个操作链,可对数据源的数据进行n次处理,但是在终结操作前,并不会真正执行。
3- 终止操作(终端操作)
终止操作的方法返回值类型就不再是Stream了,因此一旦执行终止操作,就结束整个Stream操作了。一旦执行终止操作,就执行中间操作链,最终产生结果并结束Stream。
5.4.1 创建Stream实例
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
@Test
public void test01(){List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5);//JDK1.8中,Collection系列集合增加了方法Stream<Integer> stream = list.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
- public static IntStream stream(int[] array)
- public static LongStream stream(long[] array)
- public static DoubleStream stream(double[] array)
@Test
public void test02(){String[] arr = {"hello","world"};Stream<String> stream = Arrays.stream(arr);
}@Test
public void test03(){int[] arr = {1,2,3,4,5};IntStream stream = Arrays.stream(arr);
}
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
@Test
public void test04(){Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5);stream.forEach(System.out::println);
}
方式四:创建无限流(了解)
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)
// 方式四:创建无限流
@Test
public void test05() {// 迭代// public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final// UnaryOperator<T> f)Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, x -> x + 2);stream.limit(10).forEach(System.out::println);// 生成// public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)Stream<Double> stream1 = Stream.generate(Math::random);stream1.limit(10).forEach(System.out::println);
}
5.4.2 一系列中间操作
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
方 法 | 描 述 |
filter(Predicatep) | 接收 Lambda , 从流中排除某些元素 |
distinct() | 筛选,通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素 |
limit(long maxSize) | 截断流,使其元素不超过给定数量 |
skip(long n) | 跳过元素,返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个,则返回一个空流。与 limit(n) 互补 |
2-映 射
方法 | 描述 |
map(Function f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,并将其映射成一个新的元素。 |
mapToDouble(ToDoubleFunction f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的 DoubleStream。 |
mapToInt(ToIntFunction f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的 IntStream。 |
mapToLong(ToLongFunction f) | 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的 LongStream。 |
flatMap(Function f) | 接收一个函数作为参数,将流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接成一个流 |
3-排序
方法 | 描述 |
sorted() | 产生一个新流,其中按自然顺序排序 |
sorted(Comparatorcom) | 产生一个新流,其中按比较器顺序排序 |
代码举例:
package com.suyv.stream;import org.junit.Test;import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;public class StreamMiddleOperate {@Testpublic void test01(){//1、创建StreamStream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5,6);//2、加工处理//过滤:filter(Predicate p)//把里面的偶数拿出来/** filter(Predicate p)* Predicate是函数式接口,抽象方法:boolean test(T t)*/stream = stream.filter(t -> t%2==0);//3、终结操作:例如:遍历stream.forEach(System.out::println);}@Testpublic void test02(){Stream.of(1,2,3,4,5,6).filter(t -> t%2==0).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test03(){Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5).distinct().forEach(System.out::println);}@Testpublic void test04(){Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5).limit(3).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test05(){Stream.of(1,2,2,3,3,4,4,5,2,3,4,5,6,7).distinct() //(1,2,3,4,5,6,7).filter(t -> t%2!=0) //(1,3,5,7).limit(3).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test06(){Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5).skip(5).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test07(){Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5).skip(5).distinct().filter(t -> t%3==0).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test08(){long count = Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5).distinct().peek(System.out::println) //Consumer接口的抽象方法 void accept(T t).count();System.out.println("count="+count);}@Testpublic void test09(){//希望能够找出前三个最大值,前三名最大的,不重复Stream.of(11,2,39,4,54,6,2,22,3,3,4,54,54).distinct().sorted((t1,t2) -> -Integer.compare(t1, t2))//Comparator接口 int compare(T t1, T t2).limit(3).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test10(){Stream.of(1,2,3,4,5).map(t -> t+=1)//Function<T,R>接口抽象方法 R apply(T t).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test11(){String[] arr = {"hello","world","java"};Arrays.stream(arr).map(t->t.toUpperCase()).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test12(){String[] arr = {"hello","world","java"};Arrays.stream(arr).flatMap(t -> Stream.of(t.split("|")))//Function<T,R>接口抽象方法 R apply(T t) 现在的R是一个Stream.forEach(System.out::println);}
}
5.4.3 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
方法 | 描述 |
allMatch(Predicate p) | 检查是否匹配所有元素 |
anyMatch(Predicate p) | 检查是否至少匹配一个元素 |
noneMatch(Predicatep) | 检查是否没有匹配所有元素 |
findFirst() | 返回第一个元素 |
findAny() | 返回当前流中的任意元素 |
count() | 返回流中元素总数 |
max(Comparator c) | 返回流中最大值 |
min(Comparator c) | 返回流中最小值 |
forEach(Consumer c) | 内部迭代(使用 Collection 接口需要用户去做迭代,称为外部迭代。相反,Stream API 使用内部迭代——它帮你把迭代做了) |
2-归约
方法 | 描述 |
reduce(T identity, BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回 T |
reduce(BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回 Optional<T> |
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
方 法 | 描 述 |
collect(Collector c) | 将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现,用于给Stream中元素做汇总的方法 |
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:
方法 | 返回类型 | 作用 |
toList | Collector<T, ?, List<T>> | 把流中元素收集到List |
List<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toList());
方法 | 返回类型 | 作用 |
toSet | Collector<T, ?, Set<T>> | 把流中元素收集到Set |
Set<Employee> emps= list.stream().collect(Collectors.toSet());
方法 | 返回类型 | 作用 |
toCollection | Collector<T, ?, C> | 把流中元素收集到创建的集合 |
Collection<Employee> emps =list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
方法 | 返回类型 | 作用 |
counting | Collector<T, ?, Long> | 计算流中元素的个数 |
long count = list.stream().collect(Collectors.counting());
方法 | 返回类型 | 作用 |
summingInt | Collector<T, ?, Integer> | 对流中元素的整数属性求和 |
int total=list.stream().collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary));
方法 | 返回类型 | 作用 |
averagingInt | Collector<T, ?, Double> | 计算流中元素Integer属性的平均值 |
double avg = list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Employee::getSalary));
方法 | 返回类型 | 作用 |
summarizingInt | Collector<T, ?, IntSummaryStatistics> | 收集流中Integer属性的统计值。如:平均值 |
int SummaryStatisticsiss= list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Employee::getSalary));
方法 | 返回类型 | 作用 |
joining | Collector<CharSequence, ?, String> | 连接流中每个字符串 |
String str= list.stream().map(Employee::getName).collect(Collectors.joining());
方法 | 返回类型 | 作用 |
maxBy | Collector<T, ?, Optional<T>> | 根据比较器选择最大值 |
Optional<Emp>max= list.stream().collect(Collectors.maxBy(comparingInt(Employee::getSalary)));
方法 | 返回类型 | 作用 |
minBy | Collector<T, ?, Optional<T>> | 根据比较器选择最小值 |
Optional<Emp> min = list.stream().collect(Collectors.minBy(comparingInt(Employee::getSalary)));
方法 | 返回类型 | 作用 |
reducing | Collector<T, ?, Optional<T>> | 从一个作为累加器的初始值开始,利用BinaryOperator与流中元素逐个结合,从而归约成单个值 |
int total=list.stream().collect(Collectors.reducing(0, Employee::getSalar, Integer::sum));
方法 | 返回类型 | 作用 |
collectingAndThen | Collector<T,A,RR> | 包裹另一个收集器,对其结果转换函数 |
int how= list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), List::size));
方法 | 返回类型 | 作用 |
groupingBy | Collector<T, ?, Map<K, List<T>>> | 根据某属性值对流分组,属性为K,结果为V |
Map<Emp.Status, List<Emp>> map= list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus));
方法 | 返回类型 | 作用 |
partitioningBy | Collector<T, ?, Map<Boolean, List<T>>> | 根据true或false进行分区 |
Map<Boolean,List<Emp>> vd = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(Employee::getManage));
举例:
package com.suyv.stream;import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;import org.junit.Test;public class StreamEndding {@Testpublic void test01(){Stream.of(1,2,3,4,5).forEach(System.out::println);}@Testpublic void test02(){long count = Stream.of(1,2,3,4,5).count();System.out.println("count = " + count);}@Testpublic void test03(){boolean result = Stream.of(1,3,5,7,9).allMatch(t -> t%2!=0);System.out.println(result);}@Testpublic void test04(){boolean result = Stream.of(1,3,5,7,9).anyMatch(t -> t%2==0);System.out.println(result);}@Testpublic void test05(){Optional<Integer> opt = Stream.of(1,3,5,7,9).findFirst();System.out.println(opt);}@Testpublic void test06(){Optional<Integer> opt = Stream.of(1,2,3,4,5,7,9).filter(t -> t%3==0).findFirst();System.out.println(opt);}@Testpublic void test07(){Optional<Integer> opt = Stream.of(1,2,4,5,7,8).filter(t -> t%3==0).findFirst();System.out.println(opt);}@Testpublic void test08(){Optional<Integer> max = Stream.of(1,2,4,5,7,8).max((t1,t2) -> Integer.compare(t1, t2));System.out.println(max);}@Testpublic void test09(){Integer reduce = Stream.of(1,2,4,5,7,8).reduce(0, (t1,t2) -> t1+t2);//BinaryOperator接口 T apply(T t1, T t2)System.out.println(reduce);}@Testpublic void test10(){Optional<Integer> max = Stream.of(1,2,4,5,7,8).reduce((t1,t2) -> t1>t2?t1:t2);//BinaryOperator接口 T apply(T t1, T t2)System.out.println(max);}@Testpublic void test11(){List<Integer> list = Stream.of(1,2,4,5,7,8).filter(t -> t%2==0).collect(Collectors.toList());System.out.println(list);}
}
5.5 Java9新增API
新增1:Stream实例化方法
ofNullable()的使用:
Java 8 中 Stream 不能完全为null,否则会报空指针异常。而 Java 9 中的 ofNullable 方法允许我们创建一个单元素 Stream,可以包含一个非空元素,也可以创建一个空 Stream。
//报NullPointerException
//Stream<Object> stream1 = Stream.of(null);
//System.out.println(stream1.count());//不报异常,允许通过
Stream<String> stringStream = Stream.of("AA", "BB", null);
System.out.println(stringStream.count());//3//不报异常,允许通过
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("AA");
list.add(null);
System.out.println(list.stream().count());//2
//ofNullable():允许值为null
Stream<Object> stream1 = Stream.ofNullable(null);
System.out.println(stream1.count());//0Stream<String> stream = Stream.ofNullable("hello world");
System.out.println(stream.count());//1
iterator()重载的使用:
//原来的控制终止方式:
Stream.iterate(1,i -> i + 1).limit(10).forEach(System.out::println);//现在的终止方式:
Stream.iterate(1,i -> i < 100,i -> i + 1).forEach(System.out::println);