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高效Java 8编程

用来记录Java 8学习,以及常用API的使用。

目录:

函数式编程

函数式编程是一种编程范式,它的主要思想是把函数过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。具有以下几个特点

  • 函数是一等公民:函数和其他数据类型一样,可以赋值给其他变量,也可以作为参数,传递给另外一个函数,或者作为返回值返回。

  • 没有副作用,不修改状态。

  • 强调将计算过程分解成可复用的函数。

Lambda表达式

Lambda表达式没有名字,当它有参数列表、函数主体、返回类型,可能还有一个可以抛出的异常列表。

使用案例 Lambda示例
布尔表达式 (List list) -> list.isEmpty()
创建对象 () -> new User()
消费一个对象 (User user) -> {System.out.println(user.getName;)}
从一个对象中选择/抽取 (String s) -> s.length()
组合两个值 (int a, int b) -> a * b
比较两个对象 (User a1, User a2)

函数式接口

函数式接口就是仅仅声明了一个抽象方法的接口,不过函数式接口可以包含默认方法和静态方法。如下:

@FunctionalInterface
public interface FunctionInterfaceDemo {

    void test();

    static void say() {
        System.out.println("hello");
    }

    default void play() {

    }
}

Java8中重要的函数式接口

下面是Java 8中一些常用的函数式接口。

接口名 参数 返回类型 示例
Predicate<T> <T> boolean 判断是否
Consumer<T> <T> void 输出一个值
Function<T> <T> R 获得Artist对象的名字
Supplier<T> None T 工厂方法
UnaryOperator<T> T T 逻辑非(!)
BinaryOperator<T> (T, T) T 求两个数的乘积(*)

简单的使用例子:

Predicate<Integer> predicate = x -> x == 1;
Consumer<Integer> consumer = x -> System.out.println(x);
Function<Integer, Integer> function = x -> x = x + 1;
Supplier<Integer> supplier = () -> 1;
UnaryOperator<Integer> unaryOperator = x -> x + 1;
BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y) -> x * y;

Stream流

UML关系图

Stream是一个借口继承了BaseStream接口,BaseStream接口继承了AutoCloseable接口。它只能被消费一次,如果想要继续使用,需要重新创建一个流。如下会抛出异常。

List<String> strs = Arrays.asList("A", "B", "C");
Stream<String> s = strs.stream();
s.forEach(System.out::println);
s.forEach(System.out::println);

内部迭代实现机制

外部迭代:首先调用Iterator方法,产生一个新的Iterator对象,进行控制迭代过程。

内部迭代:首先调用stream方法,它的作用和iterator()方法一样,不过它返回的是内部迭代中相应的接口Stream。这样做的好处就是在迭代时要进行多次操作时可以不用多次循环,只需要迭代一次就好了。 像filter这种不产生新集合的方法叫做惰性求值方法,像count这样最终会从Stream产生值的方法叫作及早求值方法。

例子:

User jack = User.of("Jack", 21, "杭州");
User rose = User.of("Rose", 18, "杭州");
List<User> users = Arrays.asList(jack, rose);
users.stream()
     .filter(user -> {
         System.out.println(user.getName());
         return user.getAge() > 20;
     });
System.out.println("------------");
users.stream()
     .filter(user -> {
         System.out.println(user.getName());
         return user.getAge() > 20;
     }).count();

输出: 结论:只有在需要的时候进行计算可以更好的提示效率

常用的方法

collect方法

将Stream流转换为一个集合

#输入
Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c");
List<String> strs = stream.collect(Collectors.toList());
strs.forEach(System.out::println);
#输出
a
b
c

filter方法

过滤掉流中不符合条件的元素

#输入
Stream<Integer> nums = Stream.of(18, 19 ,20);
nums.filter(num -> num > 18).forEach(System.out::println);

#输出
c

map方法

将流中的元素转换为另外一个元素。

#输入
Stream<Integer> nums = Stream.of(18, 19 ,20);
map(num -> num + 100).forEach(System.out::println);

#输出
118
119
120

flatMap方法

将底层的元素全部抽出来放到一起,如下将List中的元素全部抽取出来,流中只包含Integer元素。

List<Integer> nums1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> nums2 = Arrays.asList(4, 6);
Stream.of(nums1, nums2).flatMap(num -> num.stream()).forEach(System.out::println);

reduce方法

将Stream流中的数据聚合成一个数据 图片来源

#输入
int ages = Stream.of(1, 2, 34).reduce(0, (a, b) -> a + b);
System.out.println(ages);

#输出
37

创建无限流

Stream的API提供了两个静态方法创建无限流:iterate和generate。由两个静态方法创建的流会根据给定的函数按需创建流一般会使用limit限制流的大小。iterate方法会对每个新生成的值都调用函数,generate方法不会对每个新生成的值应用函数.

// 从0开始,生成10个偶数。
Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10).forEach(System.out::println);
// 生成10个随机数。
Stream.generate(Math::random). limit(10).forEach(System.out::println);

其他方法

  • skip:跳过指定个数的流。
  • limit:返回不超过给定长度的流。
  • max:找到最大的元素
  • min:找到最小的元素
  • findFirst:找到第一个匹配元素
  • findAny:获取任意一个元素
  • anyMatch:是否存在一个匹配元素
  • noneMatch:是否全部不匹配
  • allMatch:是否全部匹配
  • sorted:排序
  • distinct:去重

高效Java8编程

其他

Optional

Optional是为了减少NullPointException,增加代码的可读性。Optional是一个final类型的类

Optional<User> optUser = Optional.of(user);
  • empty:返回一个空的Optional实例。
  • filter:如果满足提交返回Optional对象,否则返回一个空的Optional对象。
  • flatMap:如果值存在,就使用mapping函数调用,返回一个Optional对象,否则返回一个空对象。
  • get:如果值存在返回用Optional封装返回,否则抛出NoSuchElementException异常
  • ifPresent:如果值存在,就返回该方法的调用,否则什么也不做。
  • isPresent:如果值存在,就返回true,否则返回false。
  • map:如果值存在,就执行提供的mapping函数调用。
  • of:如果值不存在就抛出异常,否则返回一个Optional封装的对象。
  • ofNullable:如果值为空就返回一个空的Optional对象,否则调用of方法。
  • orElse:如果值存在就返回该值,否则返回默认值。
  • orElseGet:如果值存在就返回该值,否则返回一个函数接口生成的值。
  • orElseThrow:如果值存在就返回该值,否则抛出一个接口生成的异常。

DateTime

在Java 8 以前需要使用Date和SimpdateFormatter操作时间,而且都不是线程安全的,Date不仅包含日期还包含时间和毫秒数,使用起来非常的困难,而Java 8把日期分成了LocalDate和LocalTime,还有LocalDateTime。

使用LocalDate操作日期

// 获取当前日期
LocalDate now = LocalDate.now();

// 用静态方法创建日期
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 5, 1);

// 将String类型转换为日期类型.注:02不能写成2,否则会抛出DateTimeParseException
LocalDate endOfFeb = LocalDate.parse("2017-02-28");

// 获取这个月的第一天的日期
now.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth())

// 获取这个月的最后一天
now.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth())

使用LocalTime操作时间

// 获取当前时间
LocalTime now = LocalTime.now();

// 舍弃纳秒
now.withNano(0);

/*
 * 获取特定的时间
 * Localtime.MIN 00:00
 * Localtime.MIDNIGHT 00:00
 * Localtime.NOON 12:00
 * LocalTime.MAX 23:59:59.999999999
 */
now.with(LocalTime.MIN);
now.with(LocalTime.MIDNIGHT);
now.with(LocalTime.NOON);
now.with(LocalTime.MAX);

// of可以传入四个参数
LocalTime zero = LocalTime.of(23, 59, 59, 999_999_999);

// parse方法可以转换的格式有 HH:mm:ss.nnnnnnnnn HH:mm:ss HH:mm
LocalTime last = LocalTime.parse("23:59:59.999999999");

// 也可以自定义转换格式
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss");
LocalTime start = LocalTime.parse("00:00:00", formatter);

JDBC映射和新类型关联

date -> LocalDate
time -> LocalTime
timestamp -> LocalDateTime

代码地址

https://github.com/huangbuhuan/java8

参考链接

  1. 函数式编程入门教程
  2. Java 8开发的4大顶级技巧
  3. Java 8 Optional: How to Use it
  4. Java 8 时间日期库的20个使用示例
  5. 如何在Java 8中愉快地处理日期和时间
  6. Java 8学习资料汇总
  7. Java 8中Stream详解
  8. Java 8 API在线版地址
  9. 《Java8实战》
  10. 《Java8函数式编程》
  11. 《写给大忙人看的Java SE 8》

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