45分钟学会Java8 - Lambda和Stream - Java成神之路

Java11已出，Java8已是主流。
现在来一波操作，应该不会太迟（T_T）
注：本文持续更新 ^_^

1. 前言

本文主要介绍Java8的2大主要新特性lambda表达式和Stream API，2者提供了更高层次的抽象，简化开发，提高生产效率。

2. Lambda表达式

2.1 初识Lambda表达式

创建一个线程，使用了一个Runnable匿名内部类

Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Hello Aron.");
            }
        });

看着问题不大，实际上弊端挺明显：模板语法太多，真正有业务意义的的语句只有System.out.println("Hello Aron.")，因为如此，也严重干扰了我们阅读代码。

引入lambda表达式后，则可以这么写

Thread thread = new Thread(() -> System.out.println("Hello Aron."));

简洁了太多，有木有？

2.2 更多Lambda表达式

 Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello World.");
 Consumer<T> tConsumer = bean -> System.out.println("Hello World.");
 Runnable runnable1 = () -> {
         System.out.println("Hello World.");
         System.out.println("Hello World.");
     };

语法分为3段式：参数、-> 以及语句，即（...）-> { ...}

2.3 函数接口

Java是强类型语言，方法参数都有固定的类型。那么问题了，Lambda表达式，如果当做是一堆代码片段，也会表达一种明确的意图，这个意图，姑且可以理解为函数接口。

在编程过程中，总会遇到很多函数接口，以下是JDK中一些比较最重要的函数接口

接口参数返回类型示例

接口	参数	返回类型	示例
Predicate<T>	T	boolean	值等于“Hello”吗？
Consumer<T>	T	void	输出一个值
Function<T,R>	T	R	获取对象的一个属性
Supplier<T>	None	T	工厂方法
UnaryOperator<T>	T	T	逻辑非（！）
BinaryOperator<T>	(T, T)	T	求2个数的和（+）

2.4 类型推断

先看一段熟悉的集合代码

ArrayList<Java8Test> list = new ArrayList<>();

在ArrayList<Java8Test>中申明了存储的元素的类型，于是在ArrayList<>()这里的类型可以缺省，编译器可以根据左侧（即上文）推断出来。

同理，在lambda表达式也是一样的。

BinaryOperator<Long> addLongs = (x, y) -> x + y;

在上面的表达式中，我们注意到 (x, y)这里是没有申明方法的参数类型的，却能执行数学运算 +。

这里根据函数接口指定的泛型类为Long，即可推断方法的参数为Long，然后执行x + y。

2.5 Lambda小结

Lambda表达式是一个匿名方法，简化了匿名内部类的写法，把模板语法屏蔽，突出业务语句，传达的更像一种行为。
Lambda表达式是有类型的，JDK内置了众多函数接口
Lambda的3段式结构：（...）-> { ...}

3. Stream 流

3.1 简介

流（Stream）是Java8的新特性，是一种使程序员得以站在更高的抽象层次上对集合进行操作。在思路上，类似于SQL的存储过程，有几个步骤：

先定义一些操作的集合，注意：这里只定义，不真正执行
触发执行，获取结果
对结果进一步处理，筛选、打印、使用

其中，第1步的定义操作叫惰性求值，给你套路（返回Stream），但是不会执行返回结果。

第2步的触发操作叫及早求值，这个人说干就干，立马要结果(返回结果数据)。

第3步的筛选类似SQL的where子句，对结果进一步的筛选。

3.2 Stream API

Stream 类位于java.util.stream包，是Java8核心的类之一，拥有众多方法，下面罗列了一些比较重要的方法进行讲解。更多的是抛砖引玉，任何教程都比不上自己的悟性来得爽快，先找点感觉，先掌握基本用法尝试使用起来，慢慢自然就会了。

3.2.1 Stream.of(T… t)

要使用Stream，那就必须得先创建一个String类型的Stream

Stream<String> StrStream = Stream.of("a", "b");

3.2.2 Stream.collect(Collector<? super T, A, R> collector)

使用收集器Collector将StrStream转化为熟悉的集合Collection

 List<String> collect = StrStream.collect(Collectors.toList());

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

所谓map，从字面理解就是映射。这里指的是对象关系的映射,

比如从对象集合映射到属性结合:

List<String> names = Stream.of(new Student("zhangSan"), new Student("liSi"))
                        .map(student -> student.getName())
                        .collect(toList());

从小写字母映射到大写字母:

List<String> collected = Stream.of("a", "b", "hello")
                        .map(string -> string.toUpperCase())
                        .collect(toList());

将字符串流根据空格分割成字符串数组流

Stream<String> stringStream = Stream.of("Hello Aron.");
Stream<String[]> stringArrayStream = stringStream.map(word -> word.split(" "));

3.2.3 Stream.filter(Predicate<? super T> predicate)

filter顾名思义，过滤筛选。这里的参数函数接口是一个条件，筛选出满足条件的元素

// 筛选年龄大于19的学生
List<Student> stu = Stream.of(new Student("zhangSan", 19), new Student("liSi"), 20)
                        .filter(student -> student.getAge() > 19)
                        .collect(toList());

3.2.4 Stream.flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper)

flatMap扁平化映射，即将数据元素为数组的Stream转化为单个元素

Stream<String> stringStream = Stream.of("Hello Aron.");
// 返回值为数组
Stream<String[]> stringArrayStream = stringStream.map(word -> word.split(" "));
// flatMap扁平化映射后,元素都合并了
Stream<String> flatResult = stringArrayStream.flatMap(arr -> Arrays.stream(arr))

3.2.5 Stream.max(Comparator<? super T> comparator)

max即最大，类似SQL中的函数max()，从数据中根据一定的条件筛选出最值

// 筛选年龄最大/小的学生
Stream<Student> studentStream = Stream.of(new Student("zhangSam", 19), new Student("liSi", 20));
Optional<Student> max = studentStream.max(Comparator.comparing(student -> student.getAge()));
// Optional<Student> max = studentStream.min(Comparator.comparing(student -> student.getAge()));
// 年龄最大/小的学生
Student student = max.get();

3.2.7 Sream.reduce(T identity, BinaryOperator<T> binaryOperator)

reduce操作实现从一组值中生成一个值，上面的max、min实际上都是reduce操作。

参数Identity 表示初始值，

参数binaryOperator是一个函数接口，表示二元操作，可用于数学运算

// 使用reduce() 求和 (不推荐生产环境使用)
int count = Stream.of(1, 2, 3).reduce(0, (acc, element) -> acc + element);

上面代码，展开reduce() 操作

BinaryOperator<Integer> accumulator = (acc, element) -> acc + element;
int count = accumulator.apply( accumulator.apply(accumulator.apply(0, 1),2), 3);

3.2.8 综合操作

// 查找所有姓张的同学并按字典顺序排序，存储到list
List<Student> newList = studentList.Stream()
            .filter(student -> student.getName().startsWith("张"))
            .sorted(Comparator.comparing(student -> student.getName())
            .collect(toList());

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