java8新特性学习笔记(二) 使用流(各种API)

筛选和切片

　　用谓词筛选,筛选出各个不相同的元素,忽略流中的头几个元素,或将流截断至指定长度

• 用谓词筛选 Stream接口支持filter方法,该操作接受一个谓词(返回一个boolean的函数) 作为参数,并返回一个包含所有符合谓词的元素的流.

 List<Dish> names = menu.stream()//从菜单中提取流
                .filter(Dish::isVegetarian)//筛选  检查菜肴是否适合素食者
                .collect(Collectors.toList());//将Stream转化为List

• 筛选各异的元素 流支持一个叫distinct的方法 他会返回一个元素各异(根据流所生成元素的hashcode和equals方法实现)的流.例如下面代码筛选出列表中所有偶数,并确保没有重复.

   List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 2, 8, 4);
        numbers.stream()
                .filter(i -> i % 2 == 0)
                .distinct()
                .forEach(System.out::println);

• 截断流 流支持limit(n) 方法,该方法会返回一个不超过给定长度的流,下面代码 选出超过300卡路里的头三道菜

 List<Dish> dishes = menu.stream()
                .filter(dish -> dish.getCalories() > 300)
                .limit(3)
                .collect(Collectors.toList());

• 跳过元素 流支持skip(n)方法,返回一个扔掉了前n个元素的流,如果流中元素不足n个,则返回一个空流.例如 下面的代码将跳过超过300卡路里的头两道菜,并返回剩下的

     List<Dish> dishes = menu.stream()
                .filter(dish -> dish.getCalories() > 300)
                .skip(2)
                .collect(Collectors.toList());

映射

　　一个非常常见的数据处理套路就是从某些对象中选择信息,映射成为另外的对象,

• 对流中的每一个元素应用函数:流支持map方法,他会接受一个函数作为参数.这个函数会应用到每个元素上,并将其映射成一个新的元素(使用映射一词,是因为他和转换类似,但其中的细微差别在于它是"创建一个新版本" 而不是去修改) 例如下面的例子,就是把方法引用Dish::getName传给了map方法,来提取流中菜肴的名称:

    List<String> disheNames = menu.stream()
                .map(Dish::getName)
                .collect(Collectors.toList());

　　给定一个单词列表,你想要返回另一个列表,显示每个单词有几个字母.代码如下:

      List<String> words = Arrays.asList("Java 8", "Lambda", "In", "Action");
        List<Integer> wordLengths = words.stream()
                .map(String::length)
                .collect(Collectors.toList());

 如果我们想统计没到菜名字的长度呢?大家可以试一试.

• 流的扁平化 

　　如何在返回一张列表,列出里面各不相同的字符呢?假定,给定的单词列表是['Hello','World'] 你想要返回列表["H","e","l","o","w","r","d"].

   List<String> words = Arrays.asList("Hello", "World");
        List<String[]> stream = words.stream()
                .map(word -> word.split(""))
                .distinct()
                .collect(Collectors.toList());

我们很容易写出上面的代码,但是我们要求返回值是list<String>,但是现在的返回值是List<String[]> 幸好我们可以用flatMap来解决问题!

    List<String> words = Arrays.asList("Hello", "World");
        List<String> stream = words.stream()
                .map(word -> word.split(""))
                .flatMap(Arrays::stream)
                .distinct()
                .collect(Collectors.toList());

使用flatMap的效果是 各个数组并不是分别映射成一个流,而是映射成流的内容 简而言之就是:flatMap方法让你把一个流中的每个值都换成另一个流,然后把所有的流链接起来成为一个流.

 查找和匹配

　　查找数据集中的某些元素是否匹配一个给定的属性.

• 检查谓词是否至少匹配一个元素 anyMatch方法可以做到"流中是否有一个元素匹配给定谓词" 

 if(menu.stream().anyMatch(Dish::isVegetarian)) {
            System.out.println("menu = " + menu);
        }

• 检查谓词是否匹配所有元素  allMatch方法的工作原理和anyMatch类似 但它会看看流中元素是否都能匹配给定谓词, 如下面代码 所有菜的热量都低于1000卡路里

   boolean b = menu.stream().allMatch(d -> d.getCalories() < 1000);

• 检查谓词是否不再流中, allMatch相对的是noneMatch,它可以确保流中没有任何元素与给定谓词匹配.

boolean b = menu.stream().noneMatch(d -> d.getCalories() >= 1000);

查找元素

• findAny方法将返回当前流中的任意元素

  Optional<Dish> any = menu.stream().filter(Dish::isVegetarian).findAny();

这里返回值是Optional<T>类是一个容器,代表一个值存在或者不存在,在上面代码中,findAny可能上面元素都没找到,Java8的库设计人员引入Optional<T>,这样就不用返回众所周知容易出现问题的null了,了解一下Optional里面几种可以迫使你显示的检查指是否存在或者处理值不存在的情形的方法

1. isPresent() 将在Optional包含值的时候返回true 否则返回false
2. ifPresent(Consumer<T> block) 会在只存在的时候执行给定代码块
3. T get()会在值存在时返回值,否则会抛出NoSuchElement异常
4. T orElse(T other) 会在值存在时返回值,否则返回一个默认值

上面的代码我们可以修改成:

menu.stream()
                .filter(Dish::isVegetarian)
                .findAny()
                .ifPresent(d -> System.out.println("d.get = " + d.getName()));

如果元素存在打印,不存在上面也不做.

• 查找第一个元素,findFirst() 查找流中第一个元素

何时使用findAny()和findFirst() 答案:并行,找到第一个元素在并行上限制更多,如果你不关心返回的元素是哪个,请使用findAny 因为它在使用并行流时限制较少.

归约

　　就是将流中的元素归约成一个值

• 元素求和 reduce方法 第一个参数是 初始值 第二参数是lambda表达式

Integer[] num = {2, 34, 5};
        //有初始值
        Integer reduce1 = Stream.of(num).reduce(1, (a, b) -> a + b);// 1+2+34+5
        Integer reduce2 = Stream.of(num).reduce(1, Integer::sum);//1+2+34_5
        //无初始值
        Optional<Integer> reduce3 = Stream.of(num).reduce((a, b) -> a + b);//2+34_5

Optional<Integer> reduce4 = Stream.of(num).reduce(Integer::sum);//2+34_5

当不设置初始值的时候 返回值的时候返回Optional对象,这是因为如果集合为空 那么返回值可能不存在.

 

• 最大值和最小值 可以用归约函数求最大值或者最小值

     Integer[] num = {2, 34, 5};
        //有初始值
        Integer reduce1 = Stream.of(num).reduce(1, (a, b) -> a < b ? a : b);
        Integer reduce2 = Stream.of(num).reduce(1, (a, b) -> a > b ? a : b);
        //无初始值
        Optional<Integer> reduce3 = Stream.of(num).reduce(Integer::min);
        Optional<Integer> reduce4 = Stream.of(num).reduce(Integer::max);

数值流

　　我们在前面看到了可以使用reduce方法计算流中元素的总和,例如 计算菜单的热量

int calories = menu.stream().map(Dish::getCalories).reduce(0, Integer::sum);

这段代码的问题是,他有一个暗含的装箱成本,每个Integer都必须拆箱成一个原始类型再进行求和.

• 原始类型流特化, Java8引入了三个原始类型特化流来解决这个问题 IntStream DoubleStream LongStream 分别将流中的元素特化int long double,从而避免了暗含的装箱成本.

1. 映射到数值流 有方法mapToInt mapToLong mapToDouble 

  int calories = menu.stream().mapToInt(Dish::getCalories).reduce(0, Integer::sum);

1. 装换回对象流

   IntStream calories = menu.stream().mapToInt(Dish::getCalories);
        Stream<Integer> boxed = calories.boxed();

1. 默认值OptionalInt 求和是一个很容易的例子,因为它有一个默认值:0,但是如果你计算最大值或者最小值,就要换个法子了 因为0是错误的,如何区分没有元素的流和最大值真是0的流呢? 就需要用到OptionalInt OptionalDouble OptionalLong

OptionalInt max = menu.stream().mapToInt(Dish::getCalories).max();

现在 如果没有最大值的话,你可以显示的处理OptionalInt去定义一个默认值了:

        int i = max.orElse(1);

如果没有默认值的话,显示的提供一个默认最大值

• 数值范围 和数字打交道,有一个常用的东西就是数值范围,比如,假设你想要生成1和100之间的所有数字,Java8引入了两个可以用于IntStream和LongStream的静态方法,帮助生成这种范围:range和rangeClosed.这两个方法都是第一个参数接受初始值,第二个参数结束值,但是range不包含结束值,而rangeClosed则包含,