参考视频:https://www.bilibili.com/video/av80585971
写本篇博客的目的旨在个人复习巩固知识,方便自己在线阅览。
个人差缺补漏用博客
1.内部类
1.1.概述
内部类:就是在一个类中定义一个类。
举例:在一个类 A 的内部定义一个类 B,类 B 就被称为内部类。
内部类的访问特点
- 内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有成员
- 外部类要访问内部类的成员,必须要创建对象
格式
public class 类名 {
修饰符 class 类名{
}
}
范例
public class Outer {
private int num = 10;
public class Inner {
public void show() {
//内部类可以直接访问外部类的成员,包括私有成员
System.out.println(num);
}
}
public void method() {
//外部类要访问内部类的成员,必须要创建对象
Inner inner = new Inner();
inner.show();
}
}
1.2.成员内部类
按照内部类在类中定义的位置不同,可以分为如下两种形式
- 在类的成员位置:成员内部类
- 在类的局部为止:局部内部类
成员内部类,外界如何创建对象使用?
- 格式:外部类名.内部类名 对象名 = 外部类对象.内部类对象;
- 范例:Outer.Inner i = new Outer().new Inner();
但是使用 private 修饰内部类的话,上面的方法也访问不了了。
此时只能通过该类内部的方法来创建对象,进而让外界调用。
public class Outer {
private int num = 10;
//一般在成员内定义类,是不希望别人看到的,所以其实不会用到 public 修饰符
private class Inner {
public void show() {
System.out.println(num);
}
}
public void method() {
Inner i = new Inner();
i.show();
}
}
public class InnerDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建内部类对象,并且调用方法
//Inner i = new Inner();//报错
//使用 private 修饰 Inner 类时(外界访问不了了),下面的代码也无法创建新的 Inner 对象了。
//Outer.Inner i = new Outer().new Inner();
Outer o = new Outer();
o.method();
}
}
1.3.局部内部类
局部内部类是在方法中定义的类,所以外界是无法直接调用的,需要在方法内部创建对象并使用。
该类可以直接访问外部类的成员,也可以访问方法内的局部变量。
public class Outer {
private int num_1 = 10;
public void method() {
int num_2 = 20;
class Inner {
public void show() {
System.out.println(num_1);
System.out.println(num_2);
}
}
Inner i = new Inner();
i.show();
}
}
public class OuterDemo {
public static void main(String[] args) {
Outer o = new Outer();
o.method();
}
}
1.4.匿名内部类
匿名内部类是一种特殊的局部内部类。
前提:存在一个类或者接口,这里的类可以是具体类,可以是抽象类。
格式
new 类名或者接口名(){
重写方法;
};
其本质是一个继承了该类或者实现了该接口的子类匿名对象。
public interface Inter {
void show();
}
public class Outer {
public void method_1(){
new Inter(){
@Override
public void show() {
System.out.println("匿名内部类-1");
}
}.show();//此处即为 Inter 对象调用了 show() 方法
}
public void method_2(){
//既然 Inter 是一个对象,这里我们也可以将其看做 Inter 的一个实现类对象
//那么便可以按照多态的形式来赋值给 Inter 接口
Inter i = new Inter() {
@Override
public void show() {
System.out.println("匿名内部类-2");
}
};
i.show();
}
}
// 测试类
public class OuterDemo {
public static void main(String[] args) {
Outer o = new Outer();
o.method();
}
}
1.5.匿名内部类在开发中的使用
这里用一个案例来说明匿名内部类的用途
public interface Jumping {
void jump();
}
public class JumpingOperator {
public void method(Jumping j){
j.jump();
}
}
public class JumpingDemo {
public static void main(String[] args) {
//需求:创建接口操作类的对象,调用 method 方法
}
}
实现该案例,需要在 JumpingDemo 类编写代码
JumpingOperator jo = new JumpingOperator();//建接口操作类的对象 jo.method(XXX);//调用 method 方法
此处需要填写的就是 Jumping 接口。
但是接口类是没有办法直接创建实例的。
按照之前多态的方式则是参照多态的方式,通过实现类对象实例化。
public class Cat implements Jumping {
@Override
public void jump() {
System.out.println("猫跳高");
}
}
public class JumpingDemo_1 {
//需求:创建接口操作类的对象,调用 method 方法
public static void main(String[] args) {
JumpingOperator jo = new JumpingOperator();
Jumping j_cat = new Cat();
jo.method(j_cat);
}
}
当我们想让猫跳的同时,还想让狗跳。
就需要再创建一个接口实现类来重写 jump() 方法。
而使用匿名内部类的方式来重写 jump() 方法的话,就无需在外部创建接口实现类。
这里我们使用匿名内部类的方式来调用 method 方法
public class JumpingDemo_2 {
//需求:创建接口操作类的对象,调用 method 方法
public static void main(String[] args) {
JumpingOperator jo = new JumpingOperator();
jo.method(new Jumping() {
@Override
public void jump() {
System.out.println("猫可以跳高了");
}
});
jo.method(new Jumping() {
@Override
public void jump() {
System.out.println("狗可以跳高了");
}
});
}
}
2.Lambda 表达式
2.1.函数式编程思想概述
在数学中,函数就是有输入量,输出量的一套计算方案,也就是 “拿数据做操作”
面向对象思想强调“必须通过对象的形式来做事情”
函数式思想尽量忽略面向对象的复杂语法:“强调做什么,而不是以什么形式去做”
而我们要学习的 Lambda 表达式就是函数式思想的体现
2.2.体验 Lambda 表达式
需求:启动一个线程,在控制台输出一句话:多线程启动了。
方式1
- 定义一个类 MyRunnable 实现 Runnable 接口,重写 run() 方法
- 创建 MyRunnable 类的对象
- 创建 Thread 类的对象
- 启动线程
public class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("多线程程序启动_1");
}
}
public class Demo_1 {
public static void main(String[] args) {
//实现类的方式实现需求
MyRunnable my = new MyRunnable();
Thread t = new Thread(my);
t.start();
}
}
方式2
- 匿名内部类的方式改进
public class Demo_2 {
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("多线程程序启动_2");
}
}).start();
}
}
方式3
- Lambda 表达式的方式改进
public class Demo_3 {
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
System.out.println("多线程启动_3");
}).start();
}
}
2.3.Lambda 表达式的标准格式
匿名内部类中重写 run() 方法的代码分析
- 方法形式参数是空,说明调用方法时不需要传递参数
- 方法返回值类型是 void,说明方法执行没有结果返回
- 方法体中的内容,是我们具体要做的事情
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("多线程程序启动_2");
}
}).start();
Lambda 表达式的代码分析
- ():里面没有内容,可以看成是方法形式参数为空
- ->:用箭头指向后面要做的事情
- {}:包含一段代码,我们称之为代码块,可以看成是方法体中的内容
new Thread(()->{
System.out.println("多线程启动_3");
}).start();
- 组成 Lambda 表达式 的三要素:形式参数、箭头、代码块
Lambda 表达式的格式
- 格式:(形式参数)->{代码块}
- 形式参数:如果有多个参数,参数之间用逗号隔开;如果没有参数,留空即可
- ->:由英文中画线和大于符号组成,固定写法。代表指向动作
- 代码块:是我们要做的事情,也就是我们之前写的方法体的内容
2.4.Lambda 表达式的使用前提
- 有一个接口
- 接口中有且仅有一个抽象方法
2.5.抽象方法无参无返回值
案例1
- 定义一个接口(Eatable),里面定义一个抽象方法:void eat()
- 定义一个测试类(EatableDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:useEatable(Eatable e)
- 另一个方法是主方法,在主方法中调用 useEatable
public interface Eatable {
void eat();
}
public class EatableDemo {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用 useEatable 方法
//... ...
}
private static void useEatable(Eatable e) {
e.eat();
}
}
方式一:创建接口实现类
public class EatableImpl implements Eatable{
@Override
public void eat() {
System.out.println("一天一苹果,医生远离我");
}
}
public class EatableDemo_1 {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用 useEatable 方法
Eatable e = new EatableImpl();
useEatable(e);
}
private static void useEatable(Eatable e) {
e.eat();
}
}
方式二:匿名内部类
public class EatableDemo_2 {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用 useEatable 方法
useEatable(new Eatable() {
@Override
public void eat() {
System.out.println("一天一苹果,医生远离我");
}
});
}
private static void useEatable(Eatable e) {
e.eat();
}
}
方式三:Lambda 表达式
public class EatableDemo_3 {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用 useEatable 方法
useEatable(()->{
System.out.println("一天一苹果,医生远离我");
});
}
private static void useEatable(Eatable e){
e.eat();
}
}
2.6.抽象方法带参无返回值
案例2
- 定义一个接口(Flyable),里面定义一个抽象方法:void fly(String s);
- 定义一个测试类(FlyableDemo),在测试类中提供两个方法
- useFlyable(Flyable f)
- 主方法,且在主方法中调用 useFlyable 方法
public interface Flyable {
void fly(String s);
}
public class FlyableDemo {
public static void main(String[] args) {
//方式一:匿名内部类
useFlyable(new Flyable() {
@Override
public void fly(String s) {
System.out.println("匿名内部类");
System.out.println(s);
}
});
//方式二:Lambda 表达式
useFlyable((String s)->{
System.out.println("Lambda 表达式");
System.out.println(s);
});
}
private static void useFlyable(Flyable f) {
f.fly("风和日丽,晴空万里");
}
}
2.7.抽象方法带参带返回值
案例3
- 定义一个接口(Addable),里面定义一个抽象方法:int add(int x,int y);
- 定义一个测试类(AddableDemo),在测试类中提供两个方法
- useAddable(Addable a)
- 主方法,且在主方法中调用 useAddable() 方法
public interface Addable {
int add(int x, int y);
}
public class AddableDemo {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用 useAddable 方法
useAddable((int x, int y) -> {
return x + y;
});
}
private static void useAddable(Addable a) {
int sum = a.add(10, 20);
System.out.println(sum);
}
}
2.8.Lambda 表达式的省略模式
省略规则
- 参数类型可以省略,但是有多个参数的情况下,不能只省略一个
- 如果参数有且仅有一个,那么小括号可以省略
- 如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号,有 return 的情况下还要省略掉 return
案例4
- 准备
public interface Flyable {
void fly(String s);
}
public interface Addable {
int add(int x, int y);
}
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// ... ...
}
private static void useFlyable(Flyable f) {
f.fly("风和日丽,晴空万里");
}
private static void useAddable(Addable a) {
int sum = a.add(10, 20);
System.out.println(sum);
}
}
- 示例1:参数类型可以省略(在多个参数的情况下,不能只省略一个)
useAddable((x, y) -> {
return x + y;
});
- 示例2:当参数仅有一个时,小括号也可以省略
useFlyable(s -> {
System.out.println(s);
});
- 示例3:若代码块语句只有一条,可以省略大括号和分号
useFlyable(s -> System.out.println(s));
- 示例4:
- 若代码块的语句仅有一条,可以省略大括号和分号。
在省略调大括号和分号后,若有 return,那么 return 也需要省略掉
- 若代码块的语句仅有一条,可以省略大括号和分号。
useAddable((x, y) -> x + y);
2.9.Lambda 表达式的注意事项
- 使用 Lambda 必须要有接口,并且要求 接口中有且仅有一个抽象方法
- 必须有上下文环境,才能推导出 Lambda 对应的接口
- 根据 局部变量的赋值 得知 Lambda 对应的接口:
unnable r = () -> System.out.println("Lambda表达式一"); - 根据 调用方法的参数 得知 Lambda 对应的接口:
new Thread(() -> System.out.println("Lambda表达式二")).start();
- 根据 局部变量的赋值 得知 Lambda 对应的接口:
示例:准备工作
public interface Inter {
void show();
}
public class LambdaDemo {
public static void main(String[] args) {
//......
}
public static void userInter(Inter i) {
i.show();
}
}
- 使用 Lambda 必须要有接口,并且要求接口中有且仅有一个抽象方法
正常模式
userInter(() -> {
System.out.println("好好学习,天天向上");
});
省略模式
userInter(() -> System.out.println("笑傲江湖"));
- 使用 lambda 时必须要有上下文环境,才能推导出 Lambda 的接口
匿名内部类
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("匿名内部类");
}
}).start();
第一种方式
Runnable r = () -> System.out.println("Lambda表达式一");
new Thread(r).start();
第二种方式
new Thread(() -> System.out.println("Lambda表达式二")).start();
2.10.Lambda 表达式和匿名内部类的区别
- 所需类型不同:
- 匿名内部类:可以是接口,也可以是抽象类,还可以是具体类
- lambda 表达式:只能是接口
- 使用限制不同:
- 如果接口中有且仅有一个抽象方法,可以使用 Lambda 表达式,也可以使用匿名内部类
- 如果接口中多一个抽象方法,只能使用匿名内部类
- 实现原理不同:
- 匿名内部类:编译之后,产生一个单独的 .class 字节码文件
- Lambda 表达式:编译之后,没有一个单独的 .class 字节码文件
对应的字节码会在运行的时候动态生成
3.接口组成更新
3.1.接口组成更新概述
接口的组成
- 常量:public static final
- 抽象方法:public abstract
- 默认方法(Java 8)
- 静态方法(Java 8)
- 私有方法(Java 9)
3.2.接口中的默认方法
接口中默认方法的定义格式
- 格式:public default 返回值类型方法名(参数列表){ }
- 范例:public default void show3(){ }
接口中默认方法的注意事项
- 默认方法不是抽象方法,私有不强制被重写。但是可以被重写,重写时需去掉 default 关键字
- public 可以省略,default 不能省略
3.3.接口中的静态方法
接口中静态方法的定义格式
- 格式:public static 返回值类型方法名(参数列表){ }
- 范例:public static void show(){ }
接口中静态方法的注意事项
- 静态方法只能通过接口名调用,不能通过实现类名或者对象名调用
- public 可以省略,static 不能省略
3.4.接口中的私有方法
Java 中新增了带方法的私有方法,这其实在 Java 8 中就埋下了伏笔:
- Java 8 中允许在接口中定义带方法体的默认方法和静态方法。
这样可能会导致一个问题:
- 当两个默认方法或者静态方法中包含一段相同的代码实现时,
- 程序必然考虑将这段实现代码抽取成一个共性方法,
- 而这个共性方法是不需要别人使用的,因此用私有给隐藏起来,
- 这就是 Java 9 增加私有方法的必然性
接口中的私有方法的定义格式:
-
格式1:private 返回值类型方法名(参数列表){ }
-
范例1:private void show(){ }
-
格式2:private static 返回值类型方法名(参数列表){ }
-
范例2:private static void method(){ }
接口中私有方法的注意事项
- 默认方法可以调用私有的静态方法和非静态方法
- 静态方法只可以调用私有的静态方法
4.方法引用
4.1.方法引用体验
在使用 Lambda 表达式的时候,我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案:拿参数做操作
那么考虑一种情况:如果我们在 Lambda 中所指定的操作方案,已经有地方存在方案,
那是否有还有必要再写重复逻辑呢?答案是没有必要的。
我们通过方法引用来使用已经存在的方案的
案例需求
- 定义一个接口(Printable),里面定义一个抽象方法:void printString(String s);
- 定义一个测试类(PrintableDemo),在测试类中提供两个方法:
一个是 usePrintable(Printable p)
另一个是主方法,且在主方法中调用 usePrintable 方法
- 接口
public interface Printable {
void printString(String s);
}
- 测试类
public class PrintableDemo {
public static void main(String[] args) {
//... ...
}
static void usePrintable(Printable p) {
p.printString("剪辑视频");
}
}
- 在主方法中调用 usePrintable 方法(Lambda 表达式)
usePrintable(s -> System.out.println(s));
- 在主方法中调用 usePrintable 方法(方法引用)
usePrintable(System.out::println);
4.2.方法引用符
方法引用符:
- :: 该符号为引用运算符,而它所在的表达式被称为方法引用
-
Lambda 表达式:usePrintable(s -> System.out.println(s));
分析:拿到参数 s 之后,通过 Lambda 表达式 ,传递给 System.out.println 方法去处理 -
方法引用:usePrintable(System.out::println);
分析:直接使用 System.out 中 println 方法来取代 Lambda ,代码写的更加简洁
推导与省略:
- 如果使用 Lambda表达式,那么根据 “可推导就是省略” 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 - 如果使用方法引用,也可以同样根据上下文进行推导
- 可以使用 Lambda 表达式 的情况下,也可以使用方法引用符
4.3.Lambda 表达式支持的方法引用
常见的引用方式
- 引用类方法
- 引用对象的实例方法
- 引用类的实例方法
- 引用构造器
4.3.1.引用类方法
引用类方法,其实就是引用类的静态方法
- 格式: 类名::静态方法
- 范例: Integer::parseInt
- Integer类 的方法:public static int parseInt(String s) 将此 String 转换为 int 类型数据
案例需求
- 定义一个接口(Converter),里面定义一个抽象方法:int convert(String s);
- 定义一个测试类(ConverterDemo),在测试类中提供两个方法:
- useConverter(Converter c)
- 主方法,且在主方法中调用 useConverter 方法
public interface Converter {
int convert(String s);
}
public class ConverterDemo {
public static void main(String[] args) {
//... ...
}
private static void useConverter(Converter c) {
int number = c.convert("666");
System.out.println(number);
}
}
此处作一下对比
- Lambda 表达式
useConverter(s -> Integer.parseInt(s));
- 引用类方法
useConverter(Integer::parseInt);
Lambda 表达式被类方法替代的时候,它的形式参数全部传递给静态方法
4.3.2.引用对象的实例方法
引用对象的实例方法,其实就是引用类的成员方法
- 格式:对象::成员方法
- 范例:"HelloWorld"::toUpperCase
- String 类中的方法:public String toUpperCase() 将此 String 所有字符转换为大写
案例
- 定义一个类(PrintString),里面定义一个方法:public void printUpper(String s);
把字符串参数变成大写的数据,然后在控制台输出 - 定义一个接口(Printer),里面定义一个抽象方法:void printUpperCase(String s);
- 定义一个测试类(PrintDemo),在测试类中提供两个方法:
- usePrinter(Printer p)
- 主方法,在主方法中调用 usePrinter 方法
public interface Printer {
void printUpperCase(String s);
}
public class PrintString {
public void printUpper(String s) {
String result = s.toUpperCase();
System.out.println(result);
}
}
public class PrinterDemo {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用 usePrinter 方法
//Lambda 表达式
usePrinter((String s) -> {
System.out.println(s.toUpperCase());
});
//Lambda 表达式(省略模式)
usePrinter(s -> System.out.println(s.toUpperCase()));
//方法引用(对象的实例方法)
PrintString ps = new PrintString();
usePrinter(ps::printUpper);
//Lambda 表达式被对象的实例方法替代时,它的形式参数全部传递给了该方法作为参数
}
static void usePrinter(Printer p) {
p.printUpperCase("HelloWorld");
}
}
Lambda 表达式被对象的实例方法替代时,它的形式参数全部传递给了该方法作为参数
4.3.3.引用类的实例方法
引用类的实例方法,即是引用类中的成员方法
- 格式:类名::成员方法
- 范例:String::substring
String类 中的方法:public String substring(int beginIndex,int endIndex)
从 beginIndex 开始到 endIndex 结束,截取字符串,
返回一个字符串,子串的长度是 endIndex-beignIndex
案例
- 定义一个接口(MyString),里面定义一个抽象方法:
String mySubString(String s,int x,int y) - 定义一个测试类(MyStringDemo),在测试类中提供两个方法
一个方法是:useMyString(MyString my)
一个方法是:主方法,且在主方法中调用 useMyString 方法
public interface MyString {
String mySubString(String s, int x, int y);
}
public class MyStringDemo {
public static void main(String[] args) {
useMyString((String s, int x, int y) -> {
return s.substring(x, y);
});
useMyString((s, x, y) -> s.substring(x, y));
//引用类的实例方法
useMyString(String::substring);
}
private static void useMyString(MyString my) {
String s = my.mySubString("HelloWorld", 2, 5);
System.out.println(s);
}
}
Lambda 表达式被类的实例方法替代时,第一个参数作为调用者,后面的参数全部传递给该方法作为参数
4.3.4.引用构造器
引用构造器,其实就是在引用构造方法
- 格式:类名::new
- 范例:Student::new
案例
- 定义一个类(Student):里面有两成员变量(name,age)
并提供 无参构造方法 和 带参构造方法,以及成员变量对应的 get 方法 和 set 方法 - 定义一个接口(StudentBuilder),里面定义一个抽象方法
Student builder(String name,int age); - 定义一个测试类(StudentDemo),在测试类中提供两个方法
一个方法是:useStudentBuilder(StudentBuilder s)
另一个方法是主方法,在主方法中调用 useStudentBuilder 方法
Student 类(略)
StudentBuilder 接口类
public interface StudentBuilder {
Student build(String name, int age);
}
StudentDemo 类
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用 useStudentBuilder 方法
//Lambda 表达式
useStudentBuilder((String name, int age) -> {
return new Student(name, age);
});
//Lambda 表达式(省略模式)
useStudentBuilder(((name, age) -> new Student(name, age)));
//引用构造器
useStudentBuilder(Student::new);
}
private static void useStudentBuilder(StudentBuilder studentBuilder) {
Student s = studentBuilder.build("张三丰", 108);
System.out.println(s.getName() + ":" + s.getAge());
}
}
Lambda 表达式被构造器替代时,它的形式参数全部传递给构造器作为参数
5.函数式接口
5.1.函数式接口概述
函数式接口:有且仅有一个抽象方法的接口
Java 中的函数式编程体现就是 lambda 表达式,所以函数式接口就是可以适用于 lambda 适用的接口
只有确保接口中有且仅有一个抽象方法,Java 中的 lambda 才能顺利地进行推导
如何检测一个接口是不是函数式接口?
- @FunctionalInterface
- 放在接口定义的上方:如果接口是函数式接口,编译通过;否,编译失败
注意
- 我们自己定义函数接口的时候,@FunctionalInterface 是 可选 的,
- 只要满足函数式定义的条件,写不写注解,都是函数式接口
- 一般建议加上该注解
5.2.函数式接口作为方法的参数
需求
- 定义一个类(RunnableDemo),在类中提供两个方法
一个方法是:startThread(Runnable r),方法参数 Runnable 是一个函数式接口
一个方法是主方法,在主方法中调用 satrtThread 方法
如果方法的参数是一个函数式接口,我们可以用 Lambda 表达式作为参数传递
- satrtThread(()->System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":线程启动了"));
public class RunnableDemo {
public static void main(String[] args) {
//匿名内部类的方式
startThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程启动了");
}
});
//Lambda 表达式的方式
startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程启动了"));
}
private static void startThread(Runnable r) {
new Thread(r).start();
}
}
5.3.函数式接口作为方法的返回值
需求
定义一个类(Comparator),在类中提供两个方法
- 一个方法是:Comparator
getComparator()
方法返回值 Comparator 是一个函数式接口 - 一个方法是主方法,在主方法中调用 getComparator 方法
如果方法的返回值是一个函数式接口,我们可以使用 lambda 表达式作为结果返回
private static ComparatorgetComparator() { return (s1, s2) -> s1.length() - s2.length(); }
代码
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
public class ComparatorDemo {
public static void main(String[] args) {
//构造使用场景
//定义集合,存储字符串元素
ArrayList array = new ArrayList();
array.add("cccc");
array.add("aa");
array.add("b");
array.add("ddd");
System.out.println("排序前:" + array);//排序前:[cccc, aa, b, ddd]
Collections.sort(array, getComparator());
System.out.println("排序后:" + array);//排序后:[b, aa, ddd, cccc]
}
private static Comparator getComparator() {
//匿名内部类的方式实现
//Lambda 表达式的方式实现
//Lambda 表达式的方式实现(省略模式)
return (s1, s2) -> s1.length() - s2.length();
}
}
5.4.常用的函数式接口
Java8 在 java.util.function 包下预定义了大量的函数式接口供我们使用
这里重点学习四个接口
- Supplier 接口
- Consumer 接口
- Predicate 接口
- Function 接口
5.4.1.Supplier 接口
Supplier
- T get():获得结果
- 该方法不需要参数,它会按照某种实现逻辑(由 Lambda 表达式实现)返回一个数据
Supplier
- 如果我们指定了接口的泛型是什么类型
那么接口中的 get 方法就会产什么样的类型供我们使用
案例1-代码
import java.util.function.Supplier;
public class SupplierDemo {
public static void main(String[] args) {
String s1 = getString(() -> {
return "周慧敏";
});
System.out.println(s1);
String s2 = getString(() -> "王祖贤");
System.out.println(s2);
Integer i = getInteger(() -> 22);
System.out.println(i);
}
//定义一个方法,返回一个整数
private static Integer getInteger(Supplier sup) {
return sup.get();
}
//定义一个方法,返回一个字符串数据
private static String getString(Supplier sup) {
return sup.get();
}
}
案例2-代码
定义一个类(SupplierTest),在类中提供两个方法
- 一个方法是:int getMax(Supplier
sup)
用于返回一个 int 数组中的最大值 - 一个方法是主方法,在主方法中调用 getMax 方法
import java.util.function.Supplier;
public class SupplierTest {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {19, 50, 28, 37, 46};
int maxValue = getMax(() -> {
int max = arr[0];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] > max) {
max = arr[i];
}
}
return max;
});
System.out.println(maxValue);
}
private static int getMax(Supplier sup) {
return sup.get();
}
}
5.4.2.Consumer 接口
Consumer
- void accept(T t) :对给定的参数执行此操作。
- default Consumer
andThen(Consumer super T> after)
返回一个组合的 Consumer ,按顺序执行该操作,然后执行 after 操作。
Conusumer
案例1-代码
import java.util.function.Consumer;
public class ConsumerDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda 表达式
operatorString("岸边露伴", (String s) -> {
System.out.println(s);
});
//Lambda 表达式(省略版)
operatorString("广濑康一", s -> System.out.println(s));
//方法引用
operatorString("东方仗助", System.out::println);
operatorString("吉良吉影",
s -> System.out.println(s),//吉良吉影
s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString())//影吉良吉
);
operatorString_2("吉良吉影",
s -> System.out.println(s),//吉良吉影
s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString())//影吉良吉
);
}
//定义一个方法,消费一个字符串数据
private static void operatorString(String name, Consumer consumer) {
consumer.accept(name);
}
//定义一个方法,消费一个字符串数据
private static void operatorString(String name, Consumer con_1, Consumer con_2) {
con_1.accept(name);
con_2.accept(name);
}
//default Consumer andThen(Consumer super T> after)
private static void operatorString_2(String name, Consumer con_1, Consumer con_2) {
con_1.andThen(con_2).accept(name);
}
}
案例2-代码
- String[] strArray = {"笑傲江湖,33", "天龙八部,55", "神雕侠侣,44"};
- 字符串数组中有多条信息,请按照格式:"姓名:XX,年龄:XX。" 的格式将信息打印出来
- 要求
- 把打印姓名的动作作为第一个 Consumer 接口 的 Lambda 实例
- 把打印年龄的动作作为第二个 Consumer 接口 的 Lambda 实例
- 将两个 Consumer 接口按照顺序组合到一起使用
import java.util.function.Consumer;
public class ConsumerTest {
public static void main(String[] args) {
String[] strArray = {"笑傲江湖,33", "天龙八部,55", "神雕侠侣,44"};
//Lambda 表达式
printInfo(strArray,
(String str) -> {
String name = str.split(",")[0];
System.out.print("姓名:" + name);
}, (String str) -> {
int age = Integer.parseInt(str.split(",")[1]);
System.out.println(",年龄:" + age + "。");
}
);
//Lambda 表达式优化
printInfo(strArray,
str -> System.out.print("姓名:" + str.split(",")[0]),
str -> System.out.println(",年龄:" + Integer.parseInt(str.split(",")[1]) + "。")
);
}
private static void printInfo(String[] strArray, Consumer con1, Consumer con2) {
for (String str : strArray) {
con1.andThen(con2).accept(str);
}
}
}
5.4.3.Predicate 接口
Predicate
-
default Predicate
and(Predicate super T> other)
返回一个组合的谓词,表示该谓词与另一个谓词的短路逻辑与。 -
default Predicate
negate()
返回表示此谓词的逻辑否定的谓词。 -
default Predicate
or(Predicate super T> other)
返回一个组合的谓词,表示该谓词与另一个谓词的短路逻辑或。 -
boolean test(T t)
在给定的参数上评估这个谓词。
Predicate
案例1
- default Predicate
negate() - boolean test(T t)
import java.util.function.Predicate;
public class PredicateDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//Lambda 表达式
boolean b1 = checkString_1("HelloWorld", (String s) -> {
return s.length() > 8;
});
System.out.println(b1);//true
//Lambda 表达式(省略模式)
boolean b2 = checkString_1("Hello", s -> s.length() > 8);
System.out.println(b2);//false
boolean b3 = checkString_2("Hello", s -> s.length() > 8);
System.out.println(b3);//true
}
//判断给定的字符串是否满足要求
private static boolean checkString_1(String s, Predicate predicate) {
return predicate.test(s);
}
private static boolean checkString_2(String s, Predicate predicate) {
//return !predicate.test(s);
return predicate.negate().test(s);//正式写法
}
}
案例2
- default Predicate
and(Predicate super T> other) - default Predicate
or(Predicate super T> other)
import java.util.function.Predicate;
public class PredicateDemo02 {
public static void main(String[] args) {
boolean b_1 = checkString_1("Hello", s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 15);
System.out.println(b_1);//false
boolean b_2s = checkString_2("Hello", s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 15);
System.out.println(b_2s);//true
boolean b_2 = checkString_1("HelloWorld", s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 15);
System.out.println(b_2);//true
}
//同一个字符串给出俩不同判断条件,最后把这俩判断的结果做逻辑与运算的结果作为最终的结果
private static boolean checkString_1(String s, Predicate pre1, Predicate pre2) {
return pre1.and(pre2).test(s);
}
private static boolean checkString_2(String s, Predicate pre1, Predicate pre2) {
return pre1.or(pre2).test(s);
}
}
案例3
- String[] strArray ={"楚留香,22","西门吹雪,33","花满楼,66","陆小凤,44","叶孤城,55"};
- 字符串数组中有多条信息
请通过 Predicate 接口的拼装符合要求的字符串筛选到 ArrayList 中
并且遍历 ArrayList 集合 - 同时满足如下要求:姓名长度大于3,年龄大于33
- 分析:
有两个判断条件,所以需要使用两个 Predicate 接口,对条件进行判断
必须同时满足两个条件,所以可以使用 and 方法连接两个判断条件
import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Predicate;
public class PredicateTest {
public static void main(String[] args) {
String[] strArray = {"楚留香,22", "西门吹雪,33", "花满楼,66", "陆小凤,44", "叶孤城,55"};
ArrayList array = myFilter(strArray,
s -> s.split(",")[0].length() > 2,
s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 33
);
for (String str : array) {
System.out.println(str);
}
}
//通过 Predicate 接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合 ArrayList 中
private static ArrayList myFilter(String[] strArray, Predicate pre1, Predicate pre2) {
//定义一个集合
ArrayList array = new ArrayList();
//遍历数组
for (String str : strArray) {
if (pre1.and(pre2).test(str)) {
array.add(str);
}
}
return array;
}
}
5.4.4.Function 接口
Function
T:函数输入的类型 R:函数结果的类型。
-
R apply(T t)
将此函数应用于给定的参数。 -
default
Function andThen(Function after)
返回一个组合函数,首先将该函数应用于输入,然后将 after 函数应用于结果
Function
案例1
import java.util.function.Function;
public class FunctionDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda 表达式
convert("100", (String s) -> {
return Integer.parseInt(s);
});
//Lambda 表达式(省略模式)
convert("100", s -> Integer.parseInt(s));
//方法引用
convert("100", Integer::parseInt);
convert(100, i -> String.valueOf(i + 566));
convert("100", f1 -> Integer.parseInt(f1), f2 -> String.valueOf(f2 + 566));
}
//定义一个方法:把字符转换为 int 类型,在控制台输出
private static void convert(String s, Function fun) {
//Integer i = fun.apply(s);
int i = fun.apply(s);
System.out.println(i);
}
//定义一个方法:把一个 int 类型的数据加上一个整数之后,转为字符串在控制台输出
private static void convert(int i, Function fun) {
String s = fun.apply(i);
System.out.println(s);
}
//定义一个方法:把一个字符串转换为 int 类型,把 int 类型的数据加上一个整数之后,转为字符串在控制台输出
private static void convert(String s, Function fun1, Function fun2) {
String ss = fun1.andThen(fun2).apply(s);
System.out.println(ss);
}
}
案例2
- String s = "林书豪,22";
- 按照要求进行操作
- 将字符串截取得到数字年龄部分
- 将上一步的年龄字符串转换为 int 类型数据
- 将上一步的 int 数据加 70,得到一个 int 结果,在控制台输出
- 请通过 Function 接口来实现函数拼接
import java.util.function.Function;
public class FunctionTest {
public static void main(String[] args) {
String s = "林书豪,30";
//Lambda 表达式
convert(s,
(String ss) -> {
return s.split(",")[1];
},
(String ss) -> {
return Integer.parseInt(ss);
},
(Integer i) -> {
return i + 70;
}
);
//Lambda 表达式(省略模式)
convert(s, ss -> ss.split(",")[1], ss -> Integer.parseInt(ss), i -> i + 70);
//方法引用
convert(s, ss -> ss.split(",")[1], Integer::parseInt, i -> i + 70);
}
private static void convert(String s, Function f1, Function f2, Function f3) {
int i = f1.andThen(f2).andThen(f3).apply(s);
System.out.println(i);
}
}
6.Stream 流
6.1.体验 Stream 流
需求
- 创建一个集合,存储多个字符串元素
- 把集合中所有以 “张” 开头的元素存储到一个新的集合中
- 把 “张” 字开头的集合中的长度为 3 的元素存储到一个新的集合
- 遍历上一步得到的集合
- 使用 Stream 流的方式完成过滤操作
- list.stream().fiflter(s->s.startWith("张")).fiflter(s->s.length()==5).forEach(System.out::println);
- 直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义:生成流、过滤姓张、过滤长度为 3、逐一打印
- Stream 流把真正的函数式编程风格引入到 Java 中
import java.util.ArrayList;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
//创建一个结合,存储多个字符串元素
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("林青霞");
list.add("张曼玉");
list.add("王祖贤");
list.add("柳岩");
list.add("张敏");
list.add("张柏芝");
//把集合中所有以 “张” 开头的元素存储到一个新的集合
ArrayList zhangList = new ArrayList();
for (String s : list) {
if (s.startsWith("张")) {
zhangList.add(s);
}
}
//把 “张” 开头的集合中长度为 3 的元素 存储到一个新的集合
ArrayList threeList = new ArrayList();
for (String s : zhangList) {
if (s.length() == 3) {
threeList.add(s);
}
}
//遍历上一步得到的集合
for (String s : threeList) {
System.out.println(s);
}
}
}
显然,只是为了实现上面的要求,这里的代码就有这么多了。
所以我们有必要精简代码。
使用 Stream 流 的方式来实现上面的要求,可以精简上面的代码。
import java.util.ArrayList;
public class StreamDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个结合,存储多个字符串元素
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("林青霞");
list.add("张曼玉");
list.add("王祖贤");
list.add("柳岩");
list.add("张敏");
list.add("张柏芝");
//Stream 流改进代码
list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("张"))
.filter(s -> s.length() == 3)
.forEach(s -> System.out.println(s));
}
}
当然,使用方法引用的话,可以进一步精简代码。
list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("张"))
.filter(s -> s.length() == 3)
.forEach(System.out::println);
在以上的代码中 Stream 流的使用
-
生成流
通过数据源(集合、数组等)生成流
list.stream() -
中间流
一个流后面可以跟随零个或者多个中间操作,其主要目的是打开流,
做出某种程度的数据过滤/映射,然后返回一个新的流
fiflter() -
终结操作
一个流只能有一个终结操作,当这个操作执行后,
流就被使用完毕,无法再被操作。
所以这必然是流的最后一个操作
forEach()
6.2.Stream 流的创建生成方式
Stream 流的常见生成方式
-
Collection 体系 的集合可以使用默认方法 stream() 生成流
default Streamstream() -
Map 体系 的集合 间接的生成流
-
数组 可以通过 Stream 接口 的静态方法 of(T...values) 生成流
6.3.Stream 流的中间操作
- Stream
fiflter(Predicate predicate):用于对流中的数据进行过滤 - Predicate 接口中的方法:boolean test(T t):对给定的参数进行判断,返回一个布尔值
- Stream
limit(long maxSize):返回此流中的元素组成的流,截取前指定参数个数的数据
- Stream
skip(long n):跳过指定参数个数的数据,返回由该流的剩余元素组成的流
- static
Stream concat(Stream a,Stream b):合并 a 和 b 两个流为一个流
- Stream
distinct():返回由该流的不同元素(根据 Object.equals(Object))组成的流
- Stream
sorted():返回由此流的元素组成的流,根据自然顺序排序
- Stream
sorted(Comparadtor comparator):返回由此流的元素组成的流 - 根据提供的 Comparator 进行排序
Stream map(Function mapper):返回由给定函数应用于此流的元素的结果组成的流 - Function 接口中的方法:R apply(T t)
- IntStream mapToInt(ToIntFunction mapper):返回一个 IntStream 其中包含给定函数应用于此流的元素的结果
- intStream:表示原始 int 流
- ToIntFunction 接口中的方法: int applyAsInt(T value)
6.3.1.Stream 流中间操作之 filter
创建如下的集合,存储多个元素
ArrayListlist = new ArrayList (); list.add("林青霞"); list.add("张曼玉"); list.add("王祖贤"); list.add("柳岩"); list.add("张敏"); list.add("张无忌");
需求1:把 list 集合中以 “张” 开头的元素在控制台输出
//Lambda 表达式
list.stream()
.filter((String s) -> {return s.startsWith("张");})
.forEach(System.out::println);
//Lambda 表达式优化
list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("张"))
.forEach(System.out::println);
需求2:把 list 集合中长度为 3 的元素在控制台输出
list.stream() .filter(s -> s.length() == 3) .forEach(System.out::println);
需求3:把 list 集合中以张开头的、长度为 3 的元素在控制台输出
list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("张"))
.filter(s -> s.length() == 3)
.forEach(System.out::println);
6.3.2.Stream 流中间操作之 limit&skip
创建如下的集合,存储多个元素
ArrayListlist = new ArrayList (); list.add("林青霞"); list.add("张曼玉"); list.add("王祖贤"); list.add("柳岩"); list.add("张敏"); list.add("张无忌");
需求1:取前三个数据在控制台输出
list2.stream()
.limit(3)
.forEach(System.out::println);
System.out.println("----------------------");
需求2:跳过前三个元素,把剩余的元素在控制台输出
list2.stream()
.skip(3)
.forEach(System.out::println);
System.out.println("----------------------");
需求3:跳过两个元素,把剩下的元素中的前两个在控制台输出
list2.stream()
.skip(2)
.limit(2)
.forEach(System.out::println);
System.out.println("----------------------");
6.3.3.Stream 流中间操作之 concat&distinct
创建如下的集合,存储多个元素
ArrayListlist = new ArrayList (); list.add("林青霞"); list.add("张曼玉"); list.add("王祖贤"); list.add("柳岩"); list.add("张敏"); list.add("张无忌");
需求1:取前 4 个数据组成一个流
Streams1 = list3.stream().limit(4);
需求2:跳过 2 个数据组成一个流
Streams2 = list3.stream().skip(2);
需求3:合并 需求1 和 需求2 得到的流,并且把结果在控制台输出
Stream.concat(s1, s2).forEach(System.out::println);
需求4:合并 需求1 和 需求2 得到的流,并且把结果在控制台输出,要求字符串元素不能重复
Stream.concat(s1, s2).distinct().forEach(System.out::println);
6.3.4.Stream 流中间操作之 sorted
创建如下的集合,存储多个元素
ArrayListlist4 = new ArrayList (); list4.add("linqingxia"); list4.add("zhangmanyu"); list4.add("wangzuxian"); list4.add("liuyan"); list4.add("zhangmin"); list4.add("zhangwuji");
需求1:取前 4 个数据组成一个流
list4.stream()
.sorted()
.forEach(System.out::println);
需求2:按照字符串长度把数据在控制台输出
list4.stream().sorted((s1, s2) -> {
int num1 = s1.length() - s2.length();
int num2 = (num1 == 0) ? s1.compareTo(s2) : num1;
return num2;
}).forEach(System.out::println);
6.3.5.Stream 流中间操作之 map&mapToInt
创建如下的集合,存储多个元素
ArrayListlist5 = new ArrayList (); list5.add("10"); list5.add("20"); list5.add("30"); list5.add("40"); list5.add("50");
需求:将集合中的字符串数据转换为整数之后在控制台输出
//Lambda 表达式 list5.stream().map(s -> Integer.parseInt(s)).forEach(System.out::println); //使用 方法引用 优化 Lambda 表达式 list5.stream().map(Integer::parseInt).forEach(System.out::println);
也可以使用 IntStream mapToInt(ToIntFunction mapper)
list5.stream().mapToInt(Integer::parseInt).forEach(System.out::println);
int sum() 返回此流中的元素的总和
int result = list5.stream().mapToInt(Integer::parseInt).sum(); System.out.println(result);
6.4.Stream 流的常见终结操作方法
- void forEach(Consumer action):对此流的每个元素执行操作
- Consumer 接口中的方法:void accept(T t):对给定的参数执行此操作
- long count():返回此流中的元素数
import java.util.ArrayList;
public class StreamDemo08 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合,存储多个字符串元素
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("林青霞");
list.add("张曼玉");
list.add("王祖贤");
list.add("柳岩");
list.add("张敏");
list.add("张无忌");
//需求1:把统计的元素输出在控制台上
list.stream()
.forEach(System.out::println);
//需求2:统计集合中有几个以张开头的元素,并把统计结果在控制台输出
long count = list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("张"))
.count();
System.out.println(count);
}
}
6.5.Stream 流的综合练习
案例需求
现有两个 ArrayList 集合,分别存储 6 名男演员和 6 名女演员,要求完成如下操作
- 男演员只要名字为 3 个字的前三人
- 女演员只要姓 “林” 的人,并不要第一个
- 把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
- 把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据
- 补充:演员类 Actor:里面有一个成员变量,一个带参构造方法,以及成员变量对应的 get/set 方法
public class Actor {
private String name;
public Actor(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
ArrayList manList = new ArrayList();
manList.add("周润发");
manList.add("成龙");
manList.add("刘德华");
manList.add("吴京");
manList.add("周星驰");
manList.add("李连杰");
ArrayList womanList = new ArrayList();
womanList.add("林心如");
womanList.add("张曼玉");
womanList.add("林青霞");
womanList.add("林志玲");
womanList.add("王祖贤");
//男演员只要名字为3个字的前三人
Stream manStream = manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3);
//女演员只要姓林的人,并不要第一个
Stream womanStream = womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1);
//把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
Stream stream = Stream.concat(manStream, womanStream);
//把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据
stream.map(Actor::new).forEach(p -> System.out.println(p.getName()));
}
}
最后的 Stream 流处理那块儿,我们可以简化一下。
Stream.concat(
manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3),
womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1)).
map(Actor::new).forEach(p -> System.out.println(p.getName())
);
6.6.Stream 流的收集操作
问:对数据使用 Stream 的方式进行操作完毕后,想把流中的数据收集到集合中,应该如何操作?
Stream 流的收集方法
- R collect(Collector collector)
- 但是这个收集方法的参数是一个 Collector 接口
工具类 Collectors 提供了具体的收集方式
- public static
Collectors toList():把元素收集到 List 集合中 - public static
Collectors toSet():把元素收集到 Set 集合中 - public static Collectors toMap(Function keyMapper,Function valueMapper):把元素收集到 Map 集合中
创建 List 集合,存储多个字符串元素
Listlist = new ArrayList (); list.add("林青霞"); list.add("张曼玉"); list.add("王祖贤"); list.add("柳岩");
需求:得到名字为 3 个字的流
StreamlistStream = list.stream().filter(s -> s.length() == 3);
需求:把使用 Stream 流操作完毕的数据收集到 list 集合中并且遍历
Listnames = listStream.collect(Collectors.toList()); for (String name : names) { System.out.println(name); }
创建 Set 集合,存储多个 Integer 类型的元素
Setset = new HashSet (); set.add(10); set.add(20); set.add(30); set.add(33); set.add(35);
需求:得到年龄大于 25 的流
StreamsetStream = set.stream().filter(age -> age > 25);
需求:把使用 Stream 流操作完毕的数据收集到 Set 集合中并遍历
Setages = setStream.collect(Collectors.toSet()); for (Integer age : ages) { System.out.println(age); }
定义一个字符串数组,每一个字符串数组由姓名数据和年龄组合而成
String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33", "柳岩,25"};
需求:得到字符串中年龄数据大于 28 的流
StreamarrayStream = Stream.of(strArray).filter(s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 28);
需求:把使用 Stream 流操作完毕的数据收集到 Map 集合中并遍历,字符串中的姓名作键,年龄作值
Mapmap = arrayStream.collect( Collectors.toMap( s -> s.split(",")[0], s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) ) ); Set keySet = map.keySet(); for (String key : keySet) { Integer value = map.get(key); System.out.println(key + ":" + value); }



