Java Day24_综合

第一章 Stream流

1.1 引言

1.1.1 传统的集合的遍历代码

几乎所有的集合都支持直接或者间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，除了必须的添加、删除、获取外，最典型的就是集合的遍历。例如：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Demo01List {public static void main(String[] args) {// 创建一个List集合，存储姓名List<String> list = new ArrayList<>();list.add("张无忌");list.add("周芷若");list.add("赵敏");list.add("张强");list.add("张三丰");// 对list集合中的元素进行过滤，只要以张开头的元素，存储到一个新的集合中List<String> listA = new ArrayList<>();for (String s : list) {if (s.startsWith("张")) {listA.add(s);}}// 对listA集合进行过滤，只要姓名长度为3的人，存储到一个新的集合中List<String> listB = new ArrayList<>();for (String s : listA) {if (s.length() == 3) {listB.add(s);}}for (String s : listB) {System.out.println(s);}}
}

1.1.2 循环遍历的弊端

Java 8 的lambda让我们可以更加专注于做什么，而不是怎么做，使用Stream流来优化上述代码：

*
* 使用Stream流的方式，遍历集合，对集合中的数据进行过滤
* Stream流是JDK1.8之后出现的
* 关注的是做什么，而不是怎么做
* */import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class Demo02Stream {public static void main(String[] args) {// 创建一个List集合，存储姓名List<String> list = new ArrayList<>();list.add("张无忌");list.add("周芷若");list.add("赵敏");list.add("张强");list.add("张三丰");// 对list集合中的元素进行过滤，只要以张开头的元素，存储到一个新的集合中// 对listA集合进行过滤，只要姓名长度为3的人，存储到一个新的集合中//遍历集合listBlist.stream().filter(name->name.startsWith("张")).filter(name->name.length()==3).forEach(name-> System.out.println(name));}
}

1.2 流水思想概述

整体来看，流思想类似于工厂车间的“生产流水线”，当需要对多个元素进行操作的时候，考虑到性能及遍历性，我们应该首先拼好一个模型“步骤”方案，然后再按照方案去执行它。
Stream流是一个来自数据源的元素队列
- 元素是特定类型的对象，形成一个队列。Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
- 数据源：流的来源。
和以前的Collection操作不同，Stream操作还有两个基础的特征：
- pipelining：中间操作都会返回流对象本身，这样多个操作可以串联盛一个管道，如同流式风格，这样做可以对操作进行优化，比如延迟执行和短路。
- 内部迭代：以前对集合遍历都是通过iterator或者增强for循环的方式，显式的在集合外部进行迭代，这叫做外部迭代。Stream提供了内部迭代的方式，流可以直接调用遍历方法。

当我们使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤：获取一个数据源（source）------数据转换-------执行操作获取想要的结果，每次转换原有的Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象，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

获取一个流通常有两种方式：
- 所有的Collection集合都可以通过stream默认方法获取流。
- Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流。
- 代码演示如下：

/*
* 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
* 获取一个流非常简单，有以下集中常用的方式：
*   所有的Collection集合都可以通过Stream默认方法获取流
*       default Stream<E> stream()
*   Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流
*       参数是一个可变参数，那么我们就可以传递一个数组
*
* */import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;public class Demo02GetStream {public static void main(String[] args) {// 把集合转换为Stream流List<String> list = new ArrayList<>();Stream<String> stream1 = list.stream();Set<String> set = new HashSet<>();Stream<String> stream2 = set.stream();Map<String, String> map = new HashMap<>();// 获取键，存储到一个Set集合中Set<String> set1 = map.keySet();Stream<String> stream3 = set1.stream();// 获取值，存储到一个Collection集合中Collection<String> values = map.values();Stream<String> stream4 = values.stream();// 获取键值对（键与值的映射关系 entrySet）Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();Stream<Map.Entry<String, String>> stream5 = entries.stream();// 把数组转换为Stream流Stream<Integer> stream6 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);// 可变参数可以传递数组Integer[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};Stream<Integer> stream7 = Stream.of(arr);String[] arr2 = {"a", "bb", "ccc"};Stream<String> stream8 = Stream.of(arr2);}
}

1.4常用方法

流模型的常用方法被分为两类：
- 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。
- 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。

1.4.1 forEach

forEach：

void forEach(Consumer<? super T> action);

该方法接收一个Consumer接口函数，会将每一个流元素交给该函数处理。

代码演示：

/*
* Stream流中的常用方法 forEach
* void forEach(Consumer<? super T> action);
* 该方法接收一个Consumer接口函数，会将一个流元素交给该函数进行处理
* 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
*
* 简单记：
*   forEach方法，用来遍历流中的数据
*   是一个终结方法，遍历之后就不能继续调用Stream流中的其他方法
*
* */import java.util.stream.Stream;public class Demo02StreamForEach {public static void main(String[] args) {// 获取一个Stream流Stream<String> stream = Stream.of("张三", "李四", "赵六", "田七");// 使用Stream流中的方法forEach对Stream流中的数据进行遍历
//        stream.forEach((String name)->{
//            System.out.println(name);
//        });// 优化lambda表达式stream.forEach(name-> System.out.println(name));}
}

1.4.2 过滤：filter

通过filter方法将一个流转换成另一子集流：

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

该方法接收一个Predicate函数式接口参数作为筛选条件。

代码演示：

/*
* Stream流中的常用方法filter：用于对Stream流中的数据进行过滤
* Stream<T> filter(Predicate<? super T>) predicate);
* filter方法的参数Predicate是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式，对数据进行过滤
* Predicate中的抽象方法
*   boolean test(T t)
*
* Stream流属于管道流，只能被消费（使用）一次
* 第一个Stream流调用完毕方法，数据就会流转到下一个Stream上
* 而这时第一个Stream流已经使用完毕，就会关闭了
* 所以第一个Stream流就不能再调用方法了
* */import java.util.stream.Stream;public class Demo03StreamFilter {public static void main(String[] args) {// 穿件一个Stream流Stream<String> stream = Stream.of("张三丰", "张翠山", "赵敏", "周芷若", "张无忌");// 对Stream流中的元素进行过滤stream.filter(name->name.startsWith("张")).forEach(name-> System.out.println(name));}
}

1.4.3 映射：map

如果要将一个流中的元素映射到另一流中，可以使用map方法：

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R>mapper);

该函数需要一个Function函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一中R类型的流。

代码演示：

/*
* 如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用map方法，
* <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
* 该接口需要一个Function函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流
* Function中的抽象方法：
*   R apply(T t);
*
* */import java.util.stream.Stream;public class Demo04StreamMap {public static void main(String[] args) {// 获取一个String类型Stream流Stream<String> stream = Stream.of("1", "2", "3", "4");// 使用map方法，把字符串类型的整数，转换（映射）为Integer类型的整数stream.map((String s)->{return Integer.parseInt(s);}).forEach(i-> System.out.println(i));}
}

1.4.4 统计个数：count

和集合Collection中的size方法一样，流提供count方法来数一数其中的元素个数：

long count();

代码演示如下：

/*
* Stream流中的常用方法count：用于统计Stream流中元素的个数
* long count();
* count方法是一个终结方法，返回值是一个long类型的整数
* 所以不能再继续调用Steam流中的其他方法了
*
* */import java.util.ArrayList;public class Demo05StreamCount {public static void main(String[] args) {// 获取一个Stream流ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.add(4);list.add(5);list.add(6);list.add(7);long size = list.stream().count();System.out.println(size);}
}

1.4.5 取用前几个：limit

limit方法可以对流进行截取，只需用前n个：

Stream<T> limit(long maxSize);

代码演示：

/*
* Stream流中的常用方法limit：用于截取流中的元素
* limit方法可以对流进行截取，只取用前n个，方法签名：
* Stream<T> limit(long maxsize);
*   参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取，否则不进行操作
* limit方法是一个延迟方法，只是对流中的元素进行截取，返回的是一个新的流，所以可以继续调用Stream流中的其他方法
*
* */import java.util.stream.Stream;public class Demo06StreamLimit {public static void main(String[] args) {// 获取一个Stream流String[] arr = {"美羊羊", "喜羊羊", "懒羊羊", "灰太狼", "红太狼"};Stream<String> stream = Stream.of(arr);// 使用limit对Stream流中的元素进行截取，只要前三个元素stream.limit(3).forEach(name-> System.out.println(name));}
}

1.4.6 跳过前几个：skip

如果希望跳过前几个元素，可以使用skip方法获取一个截取之后的新流：

Stream<T> skip(long n);

代码演示：

/*
* Stream流中的常用方法，skip：用于跳过元素
* 如果希望跳过前几个元素，可以使用skip方法获取一个截取之后的新流：
* Stream<T> skip(long n);
*   如果流的当前长度大于n，则跳过前n个，否则将会得到一个长度为0的空流
*
* */import java.util.stream.Stream;public class Demo07StreamSkip {public static void main(String[] args) {// 获取一个Stream流String[] arr = {"美羊羊", "喜羊羊", "懒羊羊", "灰太狼", "红太狼"};Stream<String> stream = Stream.of(arr);// 使用skip方法跳过前三个元素stream.skip(3).forEach(name-> System.out.println(name));}
}

1.4.7 组合：concat

如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用Stream接口的静态方法concat：

static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T>a, Stream<? extends T> b)

代码演示：

/*
* Stream流中的常用方法concat：用于把流组合到一起
* 如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用Stream接口的静态方法concat
* static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
*
*
* */import java.util.stream.Stream;public class Demo08StreamConcat {public static void main(String[] args) {// 穿件一个Stream流Stream<String> stream = Stream.of("张三丰", "张翠山", "赵敏", "周芷若", "张无忌");// 获取一个Stream流String[] arr = {"美羊羊", "喜羊羊", "懒羊羊", "灰太狼", "红太狼"};Stream<String> stream1 = Stream.of(arr);// 把上面两个流组合为一个流Stream.concat(stream, stream1).forEach(name-> System.out.println(name));}
}

1.5 练习：集合元素处理

代码演示：

定义Person类：

public class Person {private String name;public Person() {}public Person(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +'}';}
}

定义测试类：

//题目
//        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：
//        1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名；存储到一个新集合中。
//        2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新集合中。
//        3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名；存储到一个新集合中。
//        4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新集合中。
//        5. 将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新集合中。
//        6. 根据姓名创建 Person 对象；存储到一个新集合中。
//        7. 打印整个队伍的Person对象信息。import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;public class Demo02Stream {public static void main(String[] args) {//第一支队伍ArrayList<String> one = new ArrayList<>();one.add("迪丽热巴");one.add("宋远桥");one.add("苏星河");one.add("石破天");one.add("石中玉");one.add("老子");one.add("庄子");one.add("洪七公");Stream<String> oneStream = one.stream();Stream<String> oneStream2 = oneStream.filter(name -> name.length() == 3).limit(3);//第二支队伍ArrayList<String> two = new ArrayList<>();two.add("古力娜扎");two.add("张无忌");two.add("赵丽颖");two.add("张三丰");two.add("尼古拉斯赵四");two.add("张天爱");two.add("张二狗");Stream<String> twoStream = two.stream();Stream<String> twoStream1 = twoStream.filter(name -> name.startsWith("张")).skip(2);Stream<String> names = Stream.concat(oneStream2, twoStream1);names.map(name->new Person(name)).forEach(name-> System.out.println(name));}
}

第二章方法的引用

2.1 方法引用符

双冒号::为引用符，而它所在的表达式被称为方法引用，如果Lambda表达式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的代替者。

2.2 推导与省略

如果使用lambda，那么根据“可推导就是可省略”的原则，无需指定参数类型，也无需指定的重载形式——它们都将被自动推导，而如果是方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导。

函数式接口是lambda，而方法引用是lambda的孪生兄弟。

2.3 通过对象名引用成员方法

定义一个类：

public class MethodRerObject {// 定义一个成员方法，传递字符串，把字符串按照大写输出public void printUpperCaseString(String str) {System.out.println(str.toUpperCase());}
}

定义一个函数式接口：

/*
* 定义一个打印的函数式接口
* */@FunctionalInterface
public interface Printable {// 定义打印字符串的抽象方法void print(String s);
}

那么当需要使用这个printUpperCase成员方法来替代Printable接口的lambda的时候，已经具有了MethodRefObject类的对象实例，则可以通过对象名引用成员方法，代码为：

/*
* 通过对象名引用成员方法
* 使用前提是对象名是已经存在的，成员方法也是已经存在
* 就可以使用对象名来引用成员方法
* */public class Demo01ObjectMethodReference {// 定义一个方法，方法的参数传递Printable接口public static void printString(Printable p) {p.print("Hello");}public static void main(String[] args) {// 调用printString方法，方法的参数Printable是一个函数式接口，所以可以传递lambda表达式printString((s)->{// 创建MethodRerObject对象MethodRerObject obj = new MethodRerObject();// 调用MethodRerObject对象中的成员方法printUpperCaseString，把字符串按照大写输出obj.printUpperCaseString(s);});/** 使用方法引用优化lambda* 对象是已经存在的MethodRerObject* 成员方法也是已经存在的printUpperCaseString* 所以我们可以使用对象名引用成员方法* */// 创建MethodRerObject对象MethodRerObject obj = new MethodRerObject();printString(obj::printUpperCaseString);}}

2.4 通过类名称引用静态方法

定义一个函数式接口：

@FunctionalInterface
public interface Calcable {// 定义一个抽象方法，传递一个整数，对整数进行绝对值计算并返回int calsAbs(int number);
}

定义一个测试类：

/*
* 通过类名引用静态成员方法
* 类已经存在，静态成员方法也已经存在
* 就可以通过类名直接引用静态成员方法
*
* */public class Demo01StaticMethodReference {// 定义一个方法，方法的参数传递要计算绝对值整数，和函数式接口Calcablepublic static int method(int number, Calcable c) {return c.calsAbs(number);}public static void main(String[] args) {// 调用method方法，传递计算绝对值的整数，和lambda表达式int abs = method(-10,(n)->{// 对参数进行绝对值的计算并返回结果return Math.abs(n);});System.out.println(abs);/** 使用方法引用优化lambda表达式* Math类是存在的* abs计算绝对值的静态方法也是已经存在的* 所以我们可以直接通过类名引用静态方法* */System.out.println(method(-10,Math::abs));}}

2.5 通过super引用成员方法

如果存在继承关系，当lambda中需要出现super调用时，也可以使用方法引用替代，首先是函数式接口：

/*
* 定义见面的函数式接口
*
* */@FunctionalInterface
public interface Greetable {// 定义一个见面的方法void greet();}

然后是父类Human内容：

/*
* 定义父类
*
* */public class Human {// 定义一个sayHello方法public void sayHello() {System.out.println("Hello 我是Human!");}
}

最后是子类Man的内容：

/*
* 定义子类
*
* */public class Man extends Human {// 子类重写父类sayHello的方法@Overridepublic void sayHello() {System.out.println("Hello 我是Man！");}// 定义一个方法参数传递Greetable接口public void method(Greetable g) {g.greet();}public void show() {// 调用method方法，方法的参数Greetable是一个函数式接口，所以可以传递lambda
//        method(()->{
//            // 创建父类Human对象
//            Human h = new Human();
//
//            // 调用父类的sayHello方法
//            h.sayHello();
//        });// 因为有子父类关系，所以存在一个关键字super，代表父类，所以我们可以直接使用super调用父类的成员方法
//        method(()->super.sayHello());/** 使用super引用类的成员方法* super是已经存在的* 父类的成员方法sayHello也是已经存在的* 所以我们可以直接使用super引用父类的成员方法* */method(super::sayHello);}public static void main(String[] args) {new Man().show();}}

2.6 通过this引用成员方法

this代表当前对象，如果需要使用引用的方法就是当前类中的成员方法，那么可以使用“this::成员方法”的格式来使用方法引用。首先是简单的函数式接口：

/*
* 定义一个富有的函数式接口
* */@FunctionalInterface
public interface Richable {// 定义一个想买啥买啥的方法void buy();
}

下面是一个丈夫类：

/*
* 通过this引用本类的成员方法
* */public class Husband {// 定义一个买房子的方法public void buyHouse() {System.out.println("北京二环内买一套四合院");}// 定义一个结婚的方法，参数传递Richable接口public void marry(Richable r) {r.buy();}// 定义一个非长高兴的方法public void soHappy() {// 调用结婚的方法，方法的参数Richable是一个函数式接口，传递lambda表达式
//        marry(()->{
//            // 使用this.成员方法调用本类买房子的方法
//            this.buyHouse();
//        });/** 使用方法引用优化lambda表达式* this是已经存在的* 本类的成员方法buyHouse也是已经存在的* 所以我们可以直接使用this引用本类的成员方法buyHouse* */marry(this::soHappy);}public static void main(String[] args) {new Husband().soHappy();}}

2.7 类的构造器引用

由于构造器的名称与类名完全一样，并不固定，所以构造器引用使用类名称::new 的格式表示，首先是一个简单的Person类：

public class Person {private String name;public Person() {}public Person(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

然后是用来创建Person对象的函数式接口：

/*
* 定义一个创建Person对象的函数式接口
*
* */@FunctionalInterface
public interface PersonBuilder {// 定义一个方法，根据传递的姓名，创建Person对象返回Person builderPerson(String name);
}

使用这个函数式接口：

/*
* 类的构造器（构造方法）引用
*
* */public class Demo {// 定义一个方法，参数传递姓名和PersonBuilder,方法中通过姓名创建Person对象public static void printName(String name, PersonBuilder pb) {Person person = pb.builderPerson(name);System.out.println(person.getName());}public static void main(String[] args) {// 调用printName方法，方法的参数PersonBuilder接口是一个函数式接口，可以传递lambdaprintName("迪丽热巴", (String name)->{return new Person(name);});/** 使用方法引用优化lambda表达式* 构造方法new Person(String name) 已知* 创建对象已知 new* 接口一使用Person引用new创建对象* */printName("迪丽热巴", Person::new);  // 使用Person类的带参构造方法，通过传递的姓名创建对象}
}

2.8 数组的构造器引用

数组也是Object的子类对象，所以同样具有构造器，只是语法有些不同，需要一个函数式接口：

/*
* 定义一个创建数组的函数式接口
*
* */@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {// 定义一个创建int类型数组的方法，参数传递数组的长度，返回创建好的int类型数组int[] builderArray(int length);
}

使用数组的构造器引用：

/*
* 数组的构造器引用
* */public class Demo {/** 定义一个方法* 方法的参数传递创建数组的长度和ArrayBuilder接口* 方法内部更具传递的长度使用ArrayBuilder中的方法创建数组并返回* */public static int[] createArray(int length, ArrayBuilder ab) {return ab.builderArray(length);}public static void main(String[] args) {// 调用createArray方法，传递数组的长度和lambda表达式int[] arr1 = createArray(10, (len)->{// 根据数组的长度创建数组并返回return new int[len];});System.out.println(arr1.length);/** 使用方法引用优化lambda* 已知创建的int[]数组* 数组长度也是已知的* 就可以使用方法引用** int[]引用new，根据参数传递的长度来创建数组** */int[] arr2 = createArray(20, int[]::new);System.out.println(arr2.length);}}

Java Day24

第一章 Stream流

1.1 引言

1.1.1 传统的集合的遍历代码

1.1.2 循环遍历的弊端

1.2 流水思想概述

1.3 获取流

1.4常用方法

1.4.1 forEach

1.4.2 过滤：filter

1.4.3 映射：map

1.4.4 统计个数：count

1.4.5 取用前几个：limit

1.4.6 跳过前几个：skip

1.4.7 组合：concat

1.5 练习：集合元素处理

第二章 方法的引用

2.1 方法引用符

2.2 推导与省略

2.3 通过对象名引用成员方法

2.4 通过类名称引用静态方法

2.5 通过super引用成员方法

2.6 通过this引用成员方法

2.7 类的构造器引用

2.8 数组的构造器引用

第二章方法的引用