Java：Arrays类、Lambda表达式、JDK新特性(方法引用) --黑马笔记-编程知识

一、Arrays类

1.1 Arrays基本使用

Arrays是操作数组的工具类，它可以很方便的对数组中的元素进行遍历、拷贝、排序等操作。

下面我们用代码来演示一下：遍历、拷贝、排序等操作。需要用到的方法如下：

public class ArraysTest1 {public static void main(String[] args) {// 1、public static String toString(类型[] arr): 返回数组的内容int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50, 60};System.out.println(Arrays.toString(arr));//[10, 20, 30, 40, 50, 60]// 2、public static 类型[] copyOfRange(类型[] arr, 起始索引, 结束索引) ：拷贝数组（指定范围，包前不包后）int[] arr2 = Arrays.copyOfRange(arr, 1, 4);System.out.println(Arrays.toString(arr2));//[20, 30, 40]// 3、public static copyOf(类型[] arr, int newLength)：拷贝数组，可以指定新数组的长度。int[] arr3 = Arrays.copyOf(arr, 10);System.out.println(Arrays.toString(arr3));//[10, 20, 30, 40, 50, 60, 0, 0, 0, 0]// 4、public static setAll(double[] array, IntToDoubleFunction generator)：把数组中的原数据改为新数据又存进去。double[] prices = {99.8, 128, 100};//                  0     1    2// 把所有的价格都打八折，然后又存进去。Arrays.setAll(prices, new IntToDoubleFunction() {@Overridepublic double applyAsDouble(int value) {// value = 0  1  2return prices[value] * 0.8;}});System.out.println(Arrays.toString(prices));//[79.84, 102.4, 80.0]// 5、public static void sort(类型[] arr)：对数组进行排序(默认是升序排序)Arrays.sort(prices);System.out.println(Arrays.toString(prices));//[79.84, 80.0, 102.4]}
}

1.2 Arrays操作对象数组

刚才我们使用Arrays操作数组时，数组中存储存储的元素是int类型、double类型，是可以直接排序的，而且默认是升序排列。

如果数组中存储的元素类型是自定义的对象，如何排序呢？接下来，我们就学习一下Arrays如何对对象数组进行排序。

首先我们要准备一个Student类，代码如下：

public class Student implements Comparable<Student>{private String name;private double height;private int age;public Student(String name, double height, int age) {this.name = name;this.height = height;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", height=" + height +", age=" + age +'}';}
}

如果再写一个测试类，往数组中存储4个学生对象。此时，运行代码你会发现是会报错的。

因为Arrays根本就不知道按照什么规则进行排序。为了让Arrays知道按照什么规则排序，我们有如下的两种办法。

排序方式1：让Student类实现Comparable接口，同时重写compareTo方法。Arrays的sort方法底层会根据compareTo方法的返回值是正数、负数、还是0来确定谁大、谁小、谁相等。

代码如下：

public class Student implements Comparable<Student>{private String name;private double height;private int age;//...get、set、空参数构造方法、有参数构造方法...自己补全// 指定比较规则// this  o@Overridepublic int compareTo(Student o) {// 约定1：认为左边对象 大于 右边对象 请您返回正整数// 约定2：认为左边对象 小于 右边对象 请您返回负整数// 约定3：认为左边对象 等于 右边对象 请您一定返回0/* if(this.age > o.age){return 1;}else if(this.age < o.age){return -1;}return 0;*///上面的if语句，也可以简化为下面的一行代码return this.age - o.age; // 按照年龄升序排列// return o.age - this.age; // 按照年龄降序排列}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", height=" + height +", age=" + age +'}';}
}

排序方式2：在调用Arrays.sort(数组,Comparator比较器);时，除了传递数组之外，传递一个Comparator比较器对象。Arrays的sort方法底层会根据Comparator比较器对象的compare方法方法的返回值是正数、负数、还是0来确定谁大、谁小、谁相等。

代码如下：

public class ArraysTest2 {public static void main(String[] args) {// 目标：掌握如何对数组中的对象进行排序。Student[] students = new Student[4];students[0] = new Student("蜘蛛精", 169.5, 23);students[1] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[2] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[3] = new Student("至尊宝", 167.5, 24);// 2、public static <T> void sort(T[] arr, Comparator<? super T> c)// 参数一：需要排序的数组// 参数二：Comparator比较器对象（用来制定对象的比较规则）Arrays.sort(students, new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {// 制定比较规则了：左边对象 o1   右边对象 o2// 约定1：认为左边对象 大于 右边对象 请您返回正整数// 约定2：认为左边对象 小于 右边对象 请您返回负整数// 约定3：认为左边对象 等于 右边对象 请您一定返回0
//                if(o1.getHeight() > o2.getHeight()){
//                    return 1;
//                }else if(o1.getHeight() < o2.getHeight()){
//                    return -1;
//                }
//                return 0; // 升序return Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()); // 升序// return Double.compare(o2.getHeight(), o1.getHeight()); // 降序}});System.out.println(Arrays.toString(students));}
}

二、Lambda表达式

我们学习一个JDK8新增的一种语法形式，叫做Lambda表达式。作用：用于简化匿名内部类代码的书写。

2.1 Lambda表达式基本使用

怎么去简化呢？Lamdba是有特有的格式的，按照下面的格式来编写Lamdba。

(被重写方法的形参列表) -> {
被重写方法的方法体代码;
}

要给说明一下的是，在使用Lambda表达式之前，必须先有一个接口，而且接口中只能有一个抽象方法。（注意：不能是抽象类，只能是接口）

像这样的接口，我们称之为函数式接口，只有基于函数式接口的匿名内部类才能被Lambda表达式简化。

public interface Swimming{void swim();
}

有了以上的Swimming接口之后，接下来才能再演示，使用Lambda表达式，简化匿名内部类书写。

public class LambdaTest1 {public static void main(String[] args) {// 目标：认识Lambda表达式.//1.创建一个Swimming接口的匿名内部类对象Swimming s = new Swimming(){@Overridepublic void swim() {System.out.println("学生快乐的游泳~~~~");}};s.swim();//2.使用Lambda表达式对Swimming接口的匿名内部类进行简化Swimming s1 = () -> {System.out.println("学生快乐的游泳~~~~");};s1.swim();}
}

好的，我们现在已经知道Lamdba表达式可以简化基于函数式接口的匿名内部类的书写。接下来，我们可以把刚才使用Arrays方法时的代码，使用Lambda表达式简化一下了。

public class LambdaTest2 {public static void main(String[] args) {// 目标：使用Lambda简化函数式接口。double[] prices = {99.8, 128, 100};//1.把所有元素*0.8: 先用匿名内部类写法Arrays.setAll(prices, new IntToDoubleFunction() {@Overridepublic double applyAsDouble(int value) {// value = 0  1  2return prices[value] * 0.8;}});//2.把所有元素*0.8: 改用Lamdba表达式写法Arrays.setAll(prices, (int value) -> {return prices[value] * 0.8;});System.out.println(Arrays.toString(prices));System.out.println("-----------------------------------------------");Student[] students = new Student[4];students[0] = new Student("蜘蛛精", 169.5, 23);students[1] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[2] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[3] = new Student("至尊宝", 167.5, 24);//3.对数组中的元素按照年龄升序排列: 先用匿名内部类写法Arrays.sort(students, new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()); // 升序}});//4.对数组中的元素按照年龄升序排列: 改用Lambda写法Arrays.sort(students, (Student o1, Student o2) -> {return Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()); // 升序});System.out.println(Arrays.toString(students));}
}

2.2 Lambda表达式省略规则

刚才我们学习了Lambda表达式的基本使用。Java觉得代码还不够简单，于是还提供了Lamdba表达式的几种简化写法。具体的简化规则如下：

1.Lambda的标准格式
   (参数类型1 参数名1, 参数类型2 参数名2)->{
       ...方法体的代码...
       return 返回值;
   }

2.在标准格式的基础上()中的参数类型可以直接省略
   (参数名1, 参数名2)->{
       ...方法体的代码...
       return 返回值;
   }

3.如果{}总的语句只有一条语句，则{}可以省略、return关键字、以及最后的“;”都可以省略
   (参数名1, 参数名2)-> 结果

4.如果()里面只有一个参数，则()可以省略
   参数名->结果

接下来从匿名内部类开始、到Lambda标准格式、再到Lambda简化格式，一步一步来简化一下。同学们体会一下简化的过程。

public class LambdaTest2 {public static void main(String[] args) {// 目标：使用Lambda简化函数式接口。double[] prices = {99.8, 128, 100};//1.对数组中的每一个元素*0.8: 匿名内部类写法Arrays.setAll(prices, new IntToDoubleFunction() {@Overridepublic double applyAsDouble(int value) {// value = 0  1  2return prices[value] * 0.8;}});//2.需求：对数组中的每一个元素*0.8,使用Lambda表达式标准写法Arrays.setAll(prices, (int value) -> {return prices[value] * 0.8;});//3.使用Lambda表达式简化格式1——省略参数类型Arrays.setAll(prices, (value) -> {return prices[value] * 0.8;});//4.使用Lambda表达式简化格式2——省略()Arrays.setAll(prices, value -> {return prices[value] * 0.8;});//5.使用Lambda表达式简化格式3——省略{}Arrays.setAll(prices, value -> prices[value] * 0.8 );System.out.println(Arrays.toString(prices));System.out.println("------------------------------------Student[] students = new Student[4];students[0] = new Student("蜘蛛精", 169.5, 23);students[1] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[2] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[3] = new Student("至尊宝", 167.5, 24);//1.使用匿名内部类Arrays.sort(students, new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()); // 升序}});//2.使用Lambda表达式表达式——标准格式Arrays.sort(students, (Student o1, Student o2) -> {return Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()); // 升序});//3.使用Lambda表达式表达式——省略参数类型Arrays.sort(students, ( o1,  o2) -> {return Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()); // 升序});//4.使用Lambda表达式表达式——省略{}Arrays.sort(students, ( o1,  o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight()));System.out.println(Arrays.toString(students));}
}

三、JDK8新特性（方法引用）

我们知道Lambda是用来简化匿名代码的书写格式的，而方法引用是用来进一步简化Lambda表达式的，它简化的更加过分。

3.1 静态方法引用

我们先学习静态方法的引用，还是用之前Arrays代码来做演示。现在准备好下面的代码：

public class Test1 {public static void main(String[] args) {Student[] students = new Student[4];students[0] = new Student("蜘蛛精", 169.5, 23);students[1] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[2] = new Student("紫霞", 163.8, 26);students[3] = new Student("至尊宝", 167.5, 24);// 原始写法：对数组中的学生对象，按照年龄升序排序Arrays.sort(students, new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student o1, Student o2) {return o1.getAge() - o2.getAge(); // 按照年龄升序排序}});// 使用Lambda简化后的形式Arrays.sort(students, (o1, o2) -> o1.getAge() - o2.getAge());}
}

现在，我想要把下图中Lambda表达式的方法体，用一个静态方法代替：

准备另外一个类CompareByData类，用于封装Lambda表达式的方法体代码；

public class CompareByData {public static int compareByAge(Student o1, Student o2){return o1.getAge() - o2.getAge(); // 升序排序的规则}
}

现在我们就可以把Lambda表达式的方法体代码，改为下面的样子：

Arrays.sort(students, (o1, o2) -> CompareByData.compareByAge(o1, o2));

Java为了简化上面Lambda表达式的写法，利用方法引用可以改进为下面的样子。实际上就是用类名调用方法，但是把参数给省略了。这就是静态方法引用：

//静态方法引用：类名::方法名
Arrays.sort(students, CompareByData::compareByAge);

3.2 实例方法引用

还是基于上面的案例，我们现在来学习一下实例方法的引用。现在，我想要把下图中Lambda表达式的方法体，用一个实例方法代替。

在CompareByData类中，再添加一个实例方法，用于封装Lambda表达式的方法体。

接下来，我们把Lambda表达式的方法体，改用对象调用方法：

CompareByData compare = new CompareByData();
Arrays.sort(students, (o1, o2) -> compare.compareByAgeDesc(o1, o2)); // 降序

最后，再将Lambda表达式的方法体，直接改成方法引用写法。实际上就是用类名调用方法，但是省略的参数。这就是实例方法引用：

CompareByData compare = new CompareByData();
Arrays.sort(students, compare::compareByAgeDesc); // 降序

3.2 特定类型的方法引用

在学习之前还是需要给大家说明一下，这种特定类型的方法引用是没有什么道理的，只是语法的一种约定，遇到这种场景，就可以这样用。

Java约定：
如果某个Lambda表达式里只是调用一个实例方法，并且前面参数列表中的第一个参数作为方法的主调，后面的所有参数都是作为该实例方法的入参时，则就可以使用特定类型的方法引用。
格式：
类型::方法名

public class Test2 {public static void main(String[] args) {String[] names = {"boby", "angela", "Andy" ,"dlei", "caocao", "Babo", "jack", "Cici"};// 要求忽略首字符大小写进行排序。Arrays.sort(names, new Comparator<String>() {@Overridepublic int compare(String o1, String o2) {// 制定比较规则。o1 = "Andy"  o2 = "angela"return o1.compareToIgnoreCase(o2);}});//lambda表达式写法Arrays.sort(names, ( o1,  o2) -> o1.compareToIgnoreCase(o2) );//特定类型的方法引用！Arrays.sort(names, String::compareToIgnoreCase);System.out.println(Arrays.toString(names));}
}

3.3 构造器引用

还是先说明一下，构造器引用在实际开发中应用的并不多，目前还没有找到构造器的应用场景。所以大家在学习的时候，也只是关注语法就可以了。

现在，我们准备一个JavaBean类，Car类:

public class Car {private String name;private double price;public Car() {}public Car(String name, double price) {this.name = name;this.price = price;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public double getPrice() {return price;}public void setPrice(double price) {this.price = price;}@Overridepublic String toString() {return "Car{" +"name='" + name + '\'' +", price=" + price +'}';}
}

因为方法引用是基于Lamdba表达式简化的，所以也要按照Lamdba表达式的使用前提来用，需要一个函数式接口，接口中代码的返回值类型是Car类型。

interface CreateCar{Car create(String name, double price);
}

最后，再准备一个测试类，在测试类中创建CreateCar接口的实现类对象，先用匿名内部类创建、再用Lambda表达式创建，最后改用方法引用创建。同学们只关注格式就可以，不要去想为什么（语法就是这么设计的）。

public class Test3 {public static void main(String[] args) {// 1、创建这个接口的匿名内部类对象。CreateCar cc1 = new CreateCar(){@Overridepublic Car create(String name, double price) {return new Car(name, price);}};//2、使用匿名内部类改进CreateCar cc2 = (name,  price) -> new Car(name, price);//3、使用方法引用改进：构造器引用CreateCar cc3 = Car::new;//注意：以上是创建CreateCar接口实现类对象的几种形式而已，语法一步一步简化。//4、对象调用方法Car car = cc3.create("奔驰", 49.9);System.out.println(car);}
}