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JDK8新特性

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1、Lambda 表达式

1.1、概述

首先,要想明白 Lambda 表达式就要先明白 函数式接口,所以,咱们先来了解一下什么是函数式接口吧!

所谓函数式接口就是 有且仅有一个抽象方法的接口

函数式接口就是适用于函数式编程场景的接口,java 中的函数式编程的体现就是 lambda!所以函数式接口 就是可以适用于 Lambda 使用的接口。

只有当接口中有且只有一个抽象方法的时候,Java 中的 lambda 表达式才能顺利推导!

也就是说在Java 中使用 Lambda 表达式必须符合函数式接口的规范

所以,使用 Lambda 接口的前提 是:

(1)Lambda 关联的接收对象必须是函数式接口。(也就是说方法的形参必须是接口)

(2)这个接口只能有一个抽象方法(函数式接口的规范)

1.2、函数式接口

/* * 函数式接口:有且只有一个抽象方法!* @FunctionalInterface:用来检测该接口中是否是只有一个抽象方法,如果不止一个就报错!* */ @FunctionalInterface public interface FunctionInter {public void method(); }

1.3、Lambda 表达式和匿名内部类

Lambda 表达式“本质上”是一个匿名内部类,只是二者体现形式不一样,但可以把 Lambda 表达式当做匿名内部类来理解!

1.3.1、匿名内部类

匿名内部类就是某个实现了接口的子类对象

不用匿名内部类

// 未用匿名内部类 public class MyComparator implements Comparator<Integer> {@Override public int compare(Integer o1, Integer o2) {return o1-o2; } }
public static void main(String[] args) {Comparator c = new MyComparator();// 实现比较器接口,创建对象 TreeSet<Integer> set = new TreeSet<Integer>(c); }

使用匿名内部类

public static void main(String[] args) {Comparator c = new MyComparator();// 实现比较器接口,创建对象 TreeSet<Integer> set = new TreeSet<Integer>(c); // 使用匿名内部类 Comparator c2 = new Comparator<Integer>() {@Override public int compare(Integer o1, Integer o2) {return o1-o2; } };// 匿名内部类实现比较器接口 TreeSet<Integer> set2 = new TreeSet<Integer>(c2); }

1.3.2、Lambda 表达式

// 超简洁 TreeSet<Integer> set3 = new TreeSet<Integer>((o1,o2) ->o1-o2);

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从上面的代码对比中,大家可以发现,lambda 表达式真的 超简洁

1.4、Lambda 表达式详解

1.4.1、Lambda 表达式的标准写法

// 可以没有形参,如果有多个形参,那么用“,”隔开
// 方法体和形参之间用“->”连接
(参数类型 形参 1,参数类型 形参 2)->{方法体;}

代码演示一(无参无返回值)

public interface FlyAble {public void fly(); }
public class Test {public static void main(String[] args) {// 匿名内部类的写法 rocket(new FlyAble() {@Override public void fly() {System.out.println("i can fly!-- 匿名内部类"); } }); //lambda 表达式的写法 rocket(()->{System.out.println("i can fly!--Lambda 表达式"); }); } public static void rocket(FlyAble f){f.fly(); } }

lambda 表达式的本质就是重写接口中的方法

代码演示一(有参有返回值)

public interface FlyAble {public int fly(String demo2); }
public static void main(String[] args) {// 匿名内部类的写法 rocket(new FlyAble() {@Override public int fly(String name) {System.out.println("i can fly!-- 匿名内部类"); return 30;// 分行高度 } },"小鸟"); //lambda 表达式的写法 rocket((String name)->{System.out.println("i can fly!--Lambda 表达式"); return 10000; },"飞机"); } public static void rocket(FlyAble f,String name){int height = f.fly(name); System.out.println(name+"的分行高度是:"+height); }

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1.4.2、Lambda 表达式的省略写法

(1)小括号内参数的类型可以省略

(2)如果小括号内有且仅有一个参数,则小括号可以省略

(3)如果大括号内有且仅有一个语句,可以 同时 省略大括号、return 关键字及语句分号

例如:

public interface FlyAble {public void fly(String name); }
public class Test {public static void main(String[] args) {//lambda 表达式的写法 rocket(name->System.out.println(name+"can fly!--Lambda 表达式")); } public static void rocket(FlyAble f){f.fly("bird"); } }

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2、JDK8 接口的方法增强

2.1、概述

JDK1.8 之前,接口中允许出现的成员有静态常量、抽象方法

//JDK1.8 以前 public interface InterA {// 静态常量 // 抽象方法 }

JDK1.8 之前只允许接口中出现抽象方法,但是在实际的使用过程中,发现这样会影响接口的扩展性。例如:当往一个接口中添加新的抽象方法时,原来实现该接口的类都会报错! 这样就显得“牵一发而动全身”!

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为了解决这一弊端,JDK 在 1.8 版本中,对接口的功能进行了扩展!

JDK1.8 之后,接口中允许出现的成员有静态常量、抽象方法、默认方法 静态方法

//JDK1.8 以后 public interface InterB {// 静态常量 // 抽象方法 // 默认方法 // 静态方法 }

2.2、JDK1.8 接口新增方法种类

  • 默认方法
  • 静态方法

2.3、默认方法的定义和使用

2.3.1、默认方法的定义

默认方法定义在 接口中

他是个 有方法体 的方法

他定义的关键字是default

default 出现的 位置 在方法 返回值类型前面

定义格式如下:

interface InterA {public void methodA(); // 默认方法 public default void methodDef(){// 功能代码 } }

2.3.2、默认方法的使用

(1)直接用

(2)重写

interface InterA {public void methodA(); public default void methodDef(){System.out.println("default ... method"); } } // 直接用 class A implements InterA{@Override public void methodA() {}} // 重写 class B implements InterA{@Override public void methodA() { } @Override public void methodDef() {System.out.println("B ...default ... method"); } } class Test{public static void main(String[] args) {InterA a = new A(); a.methodDef();// 直接用 InterA b = new B(); b.methodDef();// 重写 } }

运行结果:

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2.4、静态方法的定义和使用

2.4.1、静态方法的定义

静态方法定义在 接口中

他是个 有方法体 的静态方法

定义格式如下:

interface InterD {// 定义静态方法 public static void methodSta(){// 方法体 } public void methodA(); public default void methodDef(){System.out.println("default ... method"); } }

从上面可以看出,接口中静态方法的定义和普通类中的静态方法的定义没啥区别!

2.4.2、静态方法的使用

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注意:接口中的静态方法 只能通过接口名调用

2.5、接口中静态方法和默认方法的区别

1、默认方法通过实例调用,静态方法通过接口名调用

2、默认方法可以被继承,可以被重写

3、静态方法不能被继承,不能被重写,只能使用接口名调用静态方法

3、JDK 提供的常用内置函数式接口

3.1、为什么 JDK 要提供这些常用内置函数接口?

因为 Lambda 表达式不关心接口名称,只关心接口的形参列表及返回值,所以为了方便我们使用 Lambda 表达式进行编程(函数式编程),JDK 就提供了大量形参列表不同,返回值不同的函数式接口!

3.2、常用的函数式接口如下

(1)Supplier 接口:供给型接口

(2)Consumer 接口:消费型接口

(3)Function 接口:转换型接口

(4)Predicate 接口:判断型接口

3.2.1、Supplier 接口:供给型接口

@FunctionalInterface public interface Supplier<T> {/** * Gets a result. * * @return a result */ T get(); }

Supplier接口,他可以完成供给的功能,对应的 lambda 表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。

供给型接口:通过 get 方法得到一个返回值,该返回值类型,通过泛型规定,是一个无参有返回值的接口!

案例:使用 Lambda 表达式返回数组元素的最小值!

public static void main(String[] args) {printMin(()->{int[] arr = {1,2,3,4,5}; Arrays.sort(arr); return arr[0]; }); } public static void printMin(Supplier<Integer> min){Integer minVlaue = min.get(); System.out.println(minVlaue); }

3.2.2、Consumer 接口:消费型接口

@FunctionalInterface public interface Consumer<T> {void accept(T t); }

案例:把一个字符串中的字母全部转换成小写

public static void main(String[] args) {toLower((String str)->{String lower = str.toLowerCase(); System.out.println(lower); }); } public static void toLower(Consumer<String> consumer){consumer.accept("HelloWorld"); }

案例:把一个字符串既转换成大小,又转换成小写

public static void main(String[] args) {toLowerAndToUpper((String str)->{System.out.println(str.toLowerCase()); }, (String str)->{System.out.println(str.toUpperCase()); }); } public static void toLowerAndToUpper(Consumer<String> consumer1,Consumer<String> consumer2){consumer1.accept("HelloWorld"); consumer2.accept("HelloWorld"); }

另一种写法

public static void main(String[] args) {toLowerAndToUpper((String str)->{System.out.println(str.toLowerCase()); }, (String str)->{System.out.println(str.toUpperCase()); }); } public static void toLowerAndToUpper(Consumer<String> consumer1,Consumer<String> consumer2){consumer1.andThan(consumer2).accept("HelloWorld"); }

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3.2.3、Function 接口:转换型接口

@FunctionalInterface public interface Function<T, R> {R apply(T t); }

案例:把字符串转换成一个整数并返回

public static void main(String[] args) {parseToInt((String str)->{return Integer.parseInt(str); }); } public static void parseToInt(Function<String,Integer> fun){Integer apply = fun.apply("10"); System.out.println(apply); }

案例:把两个字符串转换成整数,并对这两个整数求和

public static void main(String[] args) {sum((String str)->{return Integer.parseInt(str); },(String str)->{return Integer.parseInt(str); }); } public static void sum(Function<String,Integer> fun1,Function<String,Integer> fun2){Integer num1 = fun1.apply("10"); Integer num2 = fun1.apply("10"); System.out.println(num1+num2); }

案例:传递两个参数,第一个参数是个字符串,要求把这个字符串转成数字;第二个是要求把转换之后的数字乘以 5

public static void main(String[] args) {mul((String str)->{return Integer.parseInt(str); },(Integer i)->{return i*5; }); } public static void mul(Function<String,Integer> fun1,Function<Integer,Integer> fun2){Integer num1 = fun1.apply("10"); Integer num2 = fun2.apply(num1); System.out.println(num2); }

另外的实现方式

public static void main(String[] args) {mul((String str)->{return Integer.parseInt(str); },(Integer i)->{return i*5; }); } public static void mul(Function<String,Integer> fun1,Function<Integer,Integer> fun2){fun1.andThen(fun2).apply("10"); }

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3.2.4、Predicate 接口:判断型接口

@FunctionalInterface public interface Predicate<T> {boolean test(T t); }

案例:判断字符串的长度是否大于 3

public static void main(String[] args) {is3Length((String str)->{return str.length()>3; }); } public static void is3Length(Predicate<String> pre){boolean fbb = pre.test("fbbb"); System.out.println("长度是否是 3 个长度:"+fbb); }

案例:判断字符串中是否既包含 W, 也包含 H

public static void main(String[] args) {wANDh((String str)->{return str.contains("w") && str.contains("h"); }); } public static void wANDh(Predicate<String> pre){boolean rst = pre.test("wwaaah"); System.out.println("是否既包含 W 也包含 H:"+rst); }

另外一种写法

public static void main(String[] args) {wANDh((String str)->{return str.contains("w"); },(String str)->{return str.contains("h"); }); } public static void wANDh(Predicate<String> pre1,Predicate<String> pre2){boolean rst1 = pre1.test("hahwahah"); boolean rst2 = pre2.test("hahwahah"); boolean rst=rst1&&rst2; System.out.println("是否既包含 W 也包含 H:"+rst); }

另外一种写法

public static void main(String[] args) {wANDh((String str)->{return str.contains("w"); },(String str)->{return str.contains("h"); }); } public static void wANDh(Predicate<String> pre1,Predicate<String> pre2){boolean rst = pre1.and(pre2).test("aaahhaaawww"); System.out.println("是否既包含 W 也包含 H:"+rst); }

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案例:使用 Lambda 表达式判断一个字符串中包含 W 或者 包含 H

public static void main(String[] args) {wORh((String str)->{return str.contains("w"); },(String str)->{return str.contains("h"); }); } public static void wORh(Predicate<String> pre1,Predicate<String> pre2){boolean rst = pre1.or(pre2).test("aaahhaaawww"); System.out.println("是否包含 W 或包含 H:"+rst); }

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案例:使用 Lambda 表达式判断一个字符串中是否不包含 W

public static void main(String[] args) {isNotContain((String str)->{return str.contains("a"); }); } public static void isNotContain(Predicate<String> pre1){boolean rst = pre1.negate().test("hahwahah"); System.out.println("是否不包含:"+rst); }

negate()的作用就是对后面的 test 方法的结果取反。

4、Lambda 表达式的方法引用

定义:把方法中的代码像变量值一样传递(int a=10;int b=a)

把方法传递给抽象方法

4.1、Lambda 表达式的方法引用的作用是什么?

先来看一下 Lambda 表达式中 代码冗余 的场景

public class DemoReferenceMethod {public static void main(String[] args) {int[] arr = {1,2,3}; printSum(arr);// 普通方法调用 //lambda 方法调用 printSumLambda((Integer[] arr2)->{int sum=0; for (int i : arr2) {sum+=i;} System.out.println(sum); }); } public static void printSum(int[] arr){int sum=0; for (int i : arr) {sum+=i;} System.out.println(sum); } public static void printSumLambda(Consumer<int[]> con){int[] arr = {1,2,3}; con.accept(arr); } }

从上面代码中中可以看出,printSum 的方法内容和 printSumLambda 方法的 lambda 表达式的形参内容是一样的,所以这里存在了代码冗余。

printSum 的方法内容 =printSumLambda 方法的 lambda 表达式

将上面的内容用 方法引用 改进

//lambda 方法调用 printSumLambda((Integer[] arr2)->{int sum=0; for (int i : arr2) {sum+=i;} System.out.println(sum); }); // 用方法引用改进上面的 lambda 表达式 printSumLambda(DemoReferenceMethod::printSum)

4.2、方法引用的格式

符号表示:::

符号解释:双冒号为 方法引用运算符 ,而它所在的表达式被称为 方法引用

应用场景:如果 Lambda 所有实现的方案,已经有其他方法存在 相同方案,那么则可以使用方法引用。

4.3、常见引用方式

对象:: 方法名

类名:: 静态方法名

类名:: 方法名

类名::new(调用的构造器)

数组类型::new(调用数组的构造器)

4.3.1、对象:: 方法名

public static void main(String[] args) {Date d = new Date(); // 不使用方法引用 printTime(()->{return d.getTime();}); // 使用方法引用 printTime(d::getTime); } public static void printTime(Supplier<Long> supp){Long aLong = supp.get(); System.out.println(aLong); }
public void test(){Date d = new Date(); Supplier<Long> aLong= d::getTime; Long l=aLong.get(); System.out.println(l); }

方法引用的注意事项:

​ A: 被引用的方法,参数要和接口中抽象方法的参数一样

​ B: 当接口抽象方法有返回值时,被引用的方法也必须有返回值

4.3.2、类名:: 静态方法名

public void test(){Supplier<Long> aLong= ()->{return System.currentTimeMillis();}; System.out.println(aLong.get()); Supplier<Long> aLong2= System::currentTimeMillis; System.out.println(aLong2.get()); }

4.3.3、类名:: 方法名

public void test(){Function<String,Integer> fun1 = (String str)->{return str.length();} System.out.println(fun1.apply("hello")); // 方法引用 Function<String,Integer> fun2 = String::length; System.out.println(fun2.apply("helloabc")); // 方法引用 BiFunction(String,Integer,String) fun3 = String:substring; String sub=fun3.apply("hello",2); System.out.println(sub); }

4.3.4、类名::new(引用构造器)

class Person{public Person(){} public Person(String name,int age){this.name=name; this.age=age; } private String name; private int age; public String getName(){return name; } public void setName(String name){this.name=name; } public void setAge(int age){this.age=age; } public int getAge(){return age; } }
public void test(){Supplier<Person> sup = ()->{return new Person();} Person p = sup.get(); // 方法引用 Supplier<Person> sup2 = Person::new; Person p2 = sup2.get(); // 方法引用 BiFunction(String,Integer,Person) fun3 = Person:new; Person p3=fun3.apply("zs",2); }

4.3.5、数组类型::new

public void test{Function<String[],Integer> fun = (len)->{return new String[len]; } String[] strs1 = fun.apply(10); Function<String[],Integer> fun2 = String[]::new String[] strs2 = fun2.apply(10); }

4.4、方法引用总结

方法引用是对 Lambda 表达式符合特定情况下的一种缩写,它使得我们的 Lambda 表达式更加的精简,也可以理解为 Lambda 表达式的缩写形式,不过要注意的是 方法引用只能引用已经存在的方法!

5、Stream 流

5.1、Stream 流思想概述

Stream 流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”,Stream 流不是一种数据结构,不保存数据,而是对数据进行加工处理。Stream 可以看作是流水线上的一个工序。在流水线上,通过多个工序把一个原材料加工成一个商品。

通过使用 Stream 的 API,能让我们快速完成许多复杂的操作,如筛选、切片、映射、查找、去除重复,统计,匹配和归纳。

5.2、Stream 流思想的体现案例

/* 假设集合中有如下人物:张学友,周润发, 赵薇,张绍忠,张三丰。要求:1、拿到所有姓张的人物 2、拿到名字长度为 3 个字的 3、打印这些数据 实现:传统做法:遍历三次集合,实现规定的要求 流式做法:遍历一个,实现规定要求 */ //1、传统做法 public class StreamDemo{public static void main(String[] args){ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); Collections.addAll(list,"张无忌","周芷若","赵薇","张强","张三丰"); //1、拿到所有姓张的人物 ArrayList<String> zhang = new ArrayList<String>(); for(String name:list){if(name.startsWith("张")){zhang.add(name); } } //2、拿到名字长度为 3 个字的 ArrayList<String> threeLength = new ArrayList<String>(); for(String name:zhang){if(name.length()==3){threeLength.add(name); } } //3、打印这些数据 for(String name:threeLength){System.out.println(name); } } }
//2、流式做法 public class StreamDemo2{public static void main(String[] args){ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); Collections.addAll(list,"张无忌","周芷若","赵薇","张强","张三丰"); list.stream().filter(s->s.startsWith("张")). filter(s->s.length()==3). forEach(System.out::println); } }

打印结果:

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5.3、获取 Stream 流的两种方式

(1)根据 Collection 获取流

(2)Stream 中的静态方法 of 获取流

5.3.1、根据 Collection 的 stream()方法获取流

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5.3.2、根据 Stream 类的静态 of()方法

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直接传入多个字符串

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传入一个字符串数组

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传入一个整数数组

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5.5、Stream 的注意事项

​ 1、Stream 只能操作一次

​ 2、Stream 方法返回的是新的流

​ 3、Stream 不调用终结方法,终结的操作不会执行

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5.4、Stream 常用 API

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Stream 的 API 分为两类:

​ 1、终结方法—> 返回值不是 Stream 类型—> 不支持链式调用

​ 2、非终结方法—> 返回值是 Stream 类型—> 支持链式调用

注意:concat 是 Stream 的静态方法

5.6、Stream 常用 API 演示

forEach: 逐个遍历

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count: 逐个遍历

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limit: 显示前几个

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skip: 跳过前几个

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map: 就是把一种类型的流映射成另外一种流

这里的 map 和集合中的 map 不是一个意思,这里的 map 只是把一种类型的值映射成另外一种类型的值,没有键值对!

把字符串转换成整数

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sorted:对流中的数据进行排序

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distinced: 对流中的数据进行去重

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math: 元素匹配,有三种匹配情况

(1)allMatch(): 匹配所有

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(2)noneMatch(): 判断是否是无匹配

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(3)anyMatch(): 只要有一个匹配就行

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find: 元素查找

查找第一个:

方式一:findFirst()

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方式二:findAny()

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max 和 min 方法,查找最大值和最小值

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reduce: 对数据进行加工处理

(1)对数据进行求和

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(2)找最大值

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map 和 reduce 结合的练习

(1)求集合中 Person 对象的年龄总和

public static void main(String[] args) {// 求流中的人的年龄和 ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>(); Collections.addAll(list,new Person("张学友",18), new Person("周杰伦",19), new Person("周润发",20), new Person("张学友",40)); Integer totalAge = list.stream().map((p) -> {return p.getAge();}).reduce(0, (x, y) -> {return x + y; }); System.out.println(totalAge); }

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(2)求 Person 中年龄最大是多少

public static void main(String[] args) {// 求流中的人的最大年龄 ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>(); Collections.addAll(list,new Person("张学友",18), new Person("周杰伦",19), new Person("周润发",20), new Person("张学友",40)); Integer max = list.stream().map((p) -> p.getAge()).reduce(0, Integer::max); System.out.println(max); }

(3)求字符串数组中”a“出现了多少次?

public static void main(String[] args) {// 求字符串数组中“a”出现了多少次 String[] str = {"a","b","c","a","b"}; Integer count = Stream.of(str).map((s) -> {if (s == "a") {return 1; } else {return 0; } }).reduce(0, (x, y) -> {return x + y; }); System.out.println(count); }

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Stream 流的 mapToInt 方法

如果需要将 Stream中的 Integer 类型数据转换成 int 类型,可以使用 mapToInt 方法。

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InteStream 和 Stream 的继承体系

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mapToInt 的基本用法

public static void main(String[] args) {IntStream intStream = Stream.of(1, 2, 3).mapToInt((i)->i.intValue()); intStream.forEach(System.out::println); }

使用基本数据类型可以节省内存空间

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收集 Stream 流的结果

(1)收集流的结果到集合中去

(2)收集流的结果到数组中去

收集流的结果到集合中去

public static Collector<T,?,List> toList(): 转换为 List 集合

public static Collector<T,?,Set> toSet(): 转换为 List 集合

public static <T, C extends Collection>Collector<T, ?, C> toCollection(Supplier collectionFactory): 转换为指定集合

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收集结果到数组中去

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对流中的数据进行聚合计算

(1)获取最大值

(2)获取最小值

(3)求总和

(4)求平均值

(5)分组

(6)多级分组

(7)分区

(8)拼接

获取最大值

求四大天王中年龄最大的

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求四大天王中年龄最小的

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求四大天王的年龄总和

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求四大天王的平均年龄

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对流中的数据进行分组

四大天王按照年龄进行分组

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map 的便捷遍历方式

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原理:

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将年龄 19 岁以上(包括 19)分为一组,19 岁以下分为一组。

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多级分组

先按性别进行分组,再按年龄进行分组

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对流中的数据进行分区,true 为一个列表区,false 为一个列表区

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对流中的数据进行拼接

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6、并行的 Stream 流

串行的 Stream 流

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这样单线程处理,如果数量大,cpu 核心多,势必会造成效率低下、资源浪费的情况!

6.1、并行的 Stream 流的获取方式

(1)通过集合直接获取并行流

(2)通过 Stream 对象的 parallel()方法将串行流转变成并行流

方式一:通过集合直接获取并行流

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方式二:通过 Stream 对象的 parallel()方法将串行流转变成并行流

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并行的 Stream 流和串行的 Stream 流的计算效率对比

需求:计算 8 亿的累加和

(1)for 循环

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(2)串行流

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(3)并行流

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6.2、并行流的线程安全问题

线程安全问题现场

需求:把 1000 个数字用并行流存到集合中去。

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线程安全问题的解决方案:

(1)加锁

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(2)使用线程安全的集合

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(3)使用串行流

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把并行流转成串行流

(4)使用 Collectors 的 toList 方法 /Stream 的 toArray 方法

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7、Fork/Join 框架

Fork/Join 框架是并行流 parallelStream 底层使用的技术,Fork/Join 框架是 JDK1.7 底层使用的技术。Fork/Join 框架可以将一个大任务拆分成很多个小任务来异步执行。

Fork/Join 框架主要包含三个模块:

(1):线程池,ForkJoinPool

(2):任务对象,ForkJoinTask

(3):执行任务的线程,ForkJoinWorkerThread

7.1、Fork/Join 框架原理 - 分治法

ForkJoinPool 主要用来使用 分治法(Divide-and-Conquer Algorithm)来解决问题。典型的应用比如快速排序算法,ForkJoinPool 需要使用相对少的线程来处理大量的任务。比如要对 1000 万个数据进行排序,那么会将这个任务分割成两个 500 万数据的合并任务和一个针对这两组 500 万数据的合并任务。以此类推,对于 500 万的数据也会做出同样的分割处理,到最后会设置一个阈值来规定当数据规模到多少时,停止这样的分割处理。比如,当元素的数量小于 10 时,会停止分割,转而使用插入排序对它们进行排序。那么到最后,所有的任务加起来会有大概 2000000+ 个。问题的关键在于,对于一个任务而言,只有当它所有的子任务完成之后,它才能够被执行(其实就是采用了递归算法)。
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7.2、Fork/Join 原理 - 工作窃取法

当执行新的任务时 Fork/Join 框架会将任务拆分分成更小的任务执行,并将小任务加到线程队列中,当多个线程同时执行时,就总会有线程先执行完毕,有线程后执行完毕。先执行完毕的线程会从其它线程队列的末尾窃取任务来执行。为什么会从其它线程的末尾窃取了,因为如果从头部位置开始窃取,可能会遇到线程安全的问题。

7.3、ForkJoin 案例

需求:使用 Fork/Join 计算 1 -10000 的累加和,当一个任务的计算量大于 3000 时拆分任务,数量小于 3000 时计算。

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package Test; import java.util.List; import java.util.concurrent.ForkJoinPool; import java.util.concurrent.RecursiveTask; import java.util.stream.Collectors; import java.util.stream.IntStream; public class Demo10 {public static void main(String[] args) {long startTime = System.currentTimeMillis(); ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(); SumRecursiveTask task = new SumRecursiveTask(1L,10000L); Long rst = pool.invoke(task); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("结果是:"+rst); System.out.println("计算时间是:"+(endTime-startTime)); } } class SumRecursiveTask extends RecursiveTask<Long>{private Long start; private Long end; private static final int THRESHOLD=3000; public SumRecursiveTask(Long start, Long end) {this.start = start; this.end = end; } @Override protected Long compute() {Long length = end-start;// 计算任务长度 if(length<=THRESHOLD){// 如果在阈值范围内就进行计算 long sum=0; for(long i=start;i<=end;i++){sum+=i;} System.out.println("计算:start:"+start+"->"+end+"之间的值是:"+sum); return sum; }else{// 如果不在阈值范围内就继续拆分 long middle = (start+end)/2; System.out.println("拆分:左边"+start+"->"+middle+"右边:"+(middle+1)+"->"+end); // 递归调用 SumRecursiveTask left = new SumRecursiveTask(start,middle); left.fork(); SumRecursiveTask right = new SumRecursiveTask(middle+1,end); right.fork(); return left.join()+right.join(); } } }

8、Optional 的使用

我们之前写代码,要经常进行空值的判断,避免出现空指针异常。JDK8 针对这一情况推出了 Optional 来改进这一情况!

首先来看一下之前对 null 值的处理情况吧!

public static void main(String[] args) {Person p= new Person("张三",18); p=null; if(p!=null){System.out.println(p); }else{System.out.println("查无此人"); } }

JDK8 新特性

8.1、Optional 类介绍

Optional 是一个没有子类的工具类,Optional 是一个可以为 null 的容器对象。它的 作用 主要就是为了解决避免 Null 检查,防止 NullPointerException。

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8.2、Optional 类的创建方式:

Optional.of(T t): 创建一个 Optional 实例 Optional.empty(): 创建一个空的 Optional 实例 Optional.ofNullable(T t): 若 t 不为null, 创建 Optional 实例,否则创建空实例
//Optional.of(T t): 创建一个 Optional 实例 public static void main(String[] args) {Person p= new Person("张三",18); Optional<Person> p1 = Optional.of(p);// 不能放空值 Person person = p1.get();// 获取对象 System.out.println(person); }

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public static void main(String[] args) {Person p= new Person("张三",18); //Optional.ofNullable(T t): 若 t 不为 null, 创建 Optional 实例,否则创建空实例 Optional<Person> p1 = Optional.ofNullable(p); Person person = p1.get(); System.out.println(person); }

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8.3、Optional 类的常用方法:

isPresent(): 判断是否包含值,包含值返回true, 不包含值返回false get(): 如果 Optional 有值则将其返回,否则抛出 NoSuchElementException orElse(T t): 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回参数 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()

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9、JDK8 的时间和日期

9.1、旧版日期时间 API 存在的问题

1、设计很差:在 Java.util 和 java.sql 的包中都有日期类,java.util.Date 同时包含日期和时间,而 java.sql.Date 仅包含日期。此处用于格式化和解析的类在 java.text 包中定义。

2、非线程安全:java.util.Date 是非线程安全的,所有的日期类都是可变的,这是 java 日期类最大的问题之一。

3、时区处理麻烦:日期类并不提供国际化,没有时区支持。因此 Java 引入了 Java.util.Calendar 和 Java.util.TimeZone 类,但他们同样存在上述所有的问题。

Date 类的缺陷

public static void main(String[] args) throws Exception {Date d = new Date(1990,1,1); System.out.println(d); }

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日期解析和格式化缺陷

线程不安全

public static void main(String[] args) throws Exception {SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); for (int i=0;i<100;i++){new Thread(()->{Date d = null; try {d = sdf.parse("2020-1-1"); } catch (ParseException e) {e.printStackTrace(); } System.out.println(d.toLocaleString()); }).start();} }

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9.2、新版本日期时间 API 介绍

JDK8 中增加了一套全新的日期和时间 API, 这套 API 设计合理,是线程安全的。新的日期及时间 API 位于 java.time 包中,下面是一些关键类。

LocalDate: 表示日期,包含年月日,格式为 2019-10-16

LocalTime: 表示时间,包含时分秒,格式为 16:38:54 158549300

LocalDateTime: 表示日期时间,包含年月日,时分秒,格式为:2018-09-06T15:33:56.750

DateTimeFormatter: 日期时间格式化类。

Instant: 时间戳,表示一个特定的时间瞬间

Duration: 用于计算两个时间(LocalTime, 时分秒)的距离

Period: 用于计算两个日期(LocalDate, 年月日)的距离

ZonedDateTime: 包含时区的时间

9.3、Java 中的历法

java 中使用的历法是 ISO 8601 日历系统,它是世界民用历法,也就是我们所说的公历。平年有 365 天,闰年有 366 天。此外 Java 8 还提供了 4 套其他历法,分别是:

​ ThaiBuddhistDate: 泰国佛教历

​ MinguoDate: 中华民国历

​ JapaneseDate: 日本历

​ HijrahDate: 伊斯兰历

9.4、JDK8 的日期和时间类

LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 类的实例是不可变的对象,分别表示使用 ISO-8601 日历系统的日期、时间、日期和时间。他们提供了简单的日期或时间,并不包含当前的时间信息,也不包含与时区相关的信息。

public static void main(String[] args) throws Exception {//LocalDate: 表示日期,年、月、日 // 创建指定日期 LocalDate fj = LocalDate.of(2020,1,1); System.out.println(fj);//2020-01-01 // 创建当前日期 LocalDate now = LocalDate.now(); System.out.println(now); // 获取日期信息 System.out.println(now.getYear());// 获取年 System.out.println(now.getMonthValue());// 获取月 System.out.println(now.getDayOfMonth());// 日 System.out.println(now.getDayOfWeek());// 周几 }

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public static void main(String[] args) throws Exception {//LocalTime: 表示十分秒 // 得到当前时间对象 LocalTime lt = LocalTime.now(); System.out.println(lt); int hour = lt.getHour();// 得到小时 int minute = lt.getMinute();// 得到分钟 int second = lt.getSecond();// 得到秒 int nano = lt.getNano();// 得到纳秒 System.out.println(hour); System.out.println(minute); System.out.println(second); System.out.println(nano); }

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public static void main(String[] args) throws Exception {// 获取当前日期和时间 LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); // 以下分别得到:年、月、日、时、分、秒、纳秒 int year = ldt.getYear(); int month = ldt.getMonthValue(); int day = ldt.getDayOfMonth(); int hour = ldt.getHour(); int minute = ldt.getMinute(); int second = ldt.getSecond(); int nano = ldt.getNano(); System.out.println(year); System.out.println(month); System.out.println(day); System.out.println(hour); System.out.println(minute); System.out.println(second); System.out.println(nano); }

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对日期的修改,使用 withAttribute 方法,该方法会 返回修改之后的日期时间对象,原来的日期时间对象不会发生改变。

修改日期

public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); System.out.println(ldt); // 修改年份 LocalDateTime ldt2 = ldt.withYear(2022); System.out.println(ldt2); }

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增加和减少年份

public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); System.out.println(ldt); // 增加和减少年份 LocalDateTime localDateTime = ldt.plusYears(10);// 增加年份 System.out.println(localDateTime); // 减少年份 LocalDateTime localDateTime1 = localDateTime.minusYears(10); System.out.println(localDateTime1); }

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年份的判断

public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); LocalDateTime ldt2 = LocalDateTime.of(2019, 10, 10, 10, 10, 10); boolean after = ldt.isAfter(ldt2); // 是否在 ldt2 之后 System.out.println(after); boolean before = ldt.isBefore(ldt2);// 是否在 ldt2 之前 System.out.println(before); boolean equal = ldt.isEqual(ldt2);// 是否和 ldt2 相等 System.out.println(equal); }

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JDK 8 的时间格式化与解析

通过 java.time.format.DateTimeFormatter 类可以进行日期时间解析与格式化

JDK 自带的时间、日期格式化模板

public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); DateTimeFormatter isoDateTime = DateTimeFormatter.ISO_DATE_TIME;//jdk 自带的时间日期格式化模板 String format = isoDateTime.format(ldt); System.out.println(format); }

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自定义时间、日期格式化模板

public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); DateTimeFormatter zdy = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy 年 MM 月 dd 日 HH 时 mm 分 ss 秒");// 自定义解析模板 String format = zdy.format(ldt); System.out.println(format); }

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时间日期的解析

public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); DateTimeFormatter zdy = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy 年 MM 月 dd 日 HH 时 mm 分 ss 秒");// 自定义解析模板 LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse("2020 年 01 月 04 日 10 时 30 分 05 秒", zdy); System.out.println(parse); }

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public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); DateTimeFormatter zdy = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy 年 MM 月 dd 日 HH 时 mm 分 ss 秒");// 自定义解析模板 for (int i=0;i<100;i++){new Thread(new Runnable() {@Override public void run() {LocalDateTime parse = LocalDateTime.parse("2020 年 01 月 04 日 10 时 30 分 05 秒", zdy); System.out.println(parse); } } ).start();} }

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Instant

Instant 时间戳 / 时间线,内部保存了从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 以来的秒和纳秒

public static void main(String[] args) throws Exception {Instant now = Instant.now(); System.out.println("当前时间戳 ="+now); System.out.println(now.getNano());// 获取时间戳的纳秒值 System.out.println(now.getEpochSecond()); System.out.println(now.toEpochMilli()); System.out.println(System.currentTimeMillis()); }

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Instant 的加操作

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计算时间和日期差

1、Duration: 用于计算 2 个时间(LocalTime, 时分秒)的距离

2、Period: 用于计算 2 个日期(LocalDate, 年月日)的距离

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JDK8 的时间矫正器

有时我们可能需要获得特定的日期。例如:将日期调整到“下个月的第一天”等操作。可以通过时间矫正器来进行。

TemporalAdjuster: 时间校正器

TemporalAdjusters: 该类通过静态方法提供了大量的常用 TemporalAdjuster 实现。

TemporalAdjuster: 时间校正器

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//TemporaAdjuster: 时间矫正器 //TemporalAdjusters: 该类通过静态方法提供了大量的常用 TemporalAdjuster 的实现 public class Demo36 {public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now(); // 得到下个月的第一天 TemporalAdjuster firsWeekDayOfNextMonth = (Temporal temporal) -> {LocalDateTime ldt = (LocalDateTime) temporal;// 把 temporal 转换成 LocalDateTime 类型 LocalDateTime nextMonth = ldt.plusMonths(1).withDayOfMonth(1);// 调整时间,加一个月,加一个月后的第一天 System.out.println(nextMonth); return nextMonth;// 返回调整之后的时间 }; } }

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public static void main(String[] args) throws Exception {LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.now(); // 得到下个月的第一天 TemporalAdjuster firsWeekDayOfNextMonth = (Temporal temporal) -> {LocalDateTime ldt = (LocalDateTime) temporal;// 把 temporal 转换成 LocalDateTime 类型 LocalDateTime nextMonth = ldt.plusMonths(1).withDayOfMonth(1);// 调整时间,加一个月,加一个月后的第一天 System.out.println(nextMonth); return nextMonth;// 返回调整之后的时间 }; LocalDateTime now = dateTime.with(firsWeekDayOfNextMonth); // LocalDateTime now2 = (LocalDateTime)firsWeekDayOfNextMonth; System.out.println(now); }

结果:

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JDK8 设置时间和日期的时区

Java8 中加入了对时区的支持,LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 是不带时区的,带时区的日期时间类分别为:ZonedDate、ZonedTime、ZonedDateTime。

其中每个时区都对应着 ID,ID 的格式为“区域 / 城市”。例如:Asia/Shanghai 等。

Zoneld: 该类中包含了所有的时区信息

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public static void main(String[] args) throws Exception {// 获得所有的时区 ID // ZoneId.getAvailableZoneIds().forEach(System.out::println); // 创建世界标准时间 final ZonedDateTime zonedDateTimeFromClock = ZonedDateTime.now(Clock.systemUTC()); System.out.println(zonedDateTimeFromClock);//2020-01-09T01:44:36.951697400Z // 创建一个当前时间 LocalDateTime now = LocalDateTime.now(); System.out.println(now);//2020-01-09T09:48:21.130519700 // 创建一个带时区的 ZonedDateTime final ZonedDateTime zonedDateTimeFromZone = ZonedDateTime.now(ZoneId.of("Africa/Nairobi")); System.out.println(zonedDateTimeFromZone);//2020-01-09T04:48:21.131519700+03:00[Africa/Nairobi] }

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正文完
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