Optional
Optional 不是函数式接口,而是用于防止 NullPointerException 的一个工具类。
Optional 是一个简单的容器,其值可能是 null 或者不是 null。在 Java8 之前,一般某个函数应该返回非空对象,但是有时却什么也没有返回,而在 Java8 中,你应该返回 Optional 而不是 null。
// of():为非null的值创建一个 Optional
Optional<String> optional = Optional.of("bam");
// isPresent():如果值存在返回true,否则返回false
optional.isPresent(); // true
// get():如果Optional有值则将其返回,否则抛出NoSuchElementException
optional.get(); // "bam"
// orElse():如果有值则将其返回,否则返回指定的其它值
optional.orElse("fallback"); // "bam"
// ifPresent():如果 Optional 实例有值,则为其调用 consumer,否则不做处理
optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0))); // "b"
推荐阅读:Java8 如何正确使用Optional
Stream
java.util.Stream
表示能应用在一组元素执行的操作序列。Stream 操作分为中间操作和最终操作两种,最终操作是返回特定类型的计算结果,而中间操作返回 Stream 本身,这样你就可以将多个操作依次串起来。Stream 的创建需要指定一个数据源,比如 java.util.Collection
的子类,如 List 或者 Set,但不支持 Map 。Stream 的操作可以串行执行或者并行执行。
来看看 Stream 是怎么用,首先创建实例代码用到的数据 List:
List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("ddd2");
stringList.add("aaa2");
stringList.add("bbb1");
stringList.add("aaa1");
stringList.add("bbb3");
stringList.add("ccc");
stringList.add("bbb2");
stringList.add("ddd1");
Java8 扩展了集合类,可以通过 Collection.stream()
或者 Collection.parallelStream()
来创建一个 Stream。下面几节将详细解释常用的 Stream 操作:
Filter(过滤)
通过 predicate 接口来过滤并只保留符合条件的元素,该操作属于中间操作,所以可以在过滤后的结果来应用其他 Stream 操作(比如 forEach )。forEach 需要一个函数来对过滤后的元素依次执行。forEach 是一个最终操作,所以不能在 forEach 之后来执行其他 Stream 操作。
// 测试 Filter(过滤)
stringList.stream().filter((s) -> s.startsWith("a")).forEach(System.out::println); // aaa2 aaa1
forEach 是为 Lambda 而设计的,保持了最紧凑的风格,而且 Lambda 表达式本身是可以重用的,非常方便。
Sorted(排序)
排序是一个 中间操作,返回的是排序好后的 Stream。如果你不指定一个自定义的 Comparator 则会使用默认排序。
// 测试 Sort (排序)
stringList.stream().sorted().filter((s) -> s.startsWith("a")).forEach(System.out::println);// aaa1 aaa2
需要注意的是,排序只创建了一个排列好后的 Stream,而不会影响原有的数据源,排序之后原数据 stringCollection 是不会被修改的:
System.out.println(stringList); // ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1
Map(映射)
中间操作 map 会将元素根据指定的 Function 接口来依次将元素转成另外的对象。
下面的示例展示了将字符串转换为大写字符串。你也可以通过 map 来将对象转换成其他类型,map 返回的 Stream 类型是根据 map 传递进去的函数返回值决定的。
// 测试 Map 操作
stringList.stream().map(String::toUpperCase).sorted((a, b) -> b.compareTo(a)).forEach(System.out::println); // "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
Match(匹配)
Stream 提供了多种匹配操作,允许检测指定的 Predicate 是否匹配整个 Stream。所有的匹配操作都是 最终操作 ,并返回一个 boolean 类型的值。
// 测试 Match (匹配)操作
boolean anyStartsWithA = stringList.stream().anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));
System.out.println(anyStartsWithA); // true
boolean allStartsWithA = stringList.stream().allMatch((s) -> s.startsWith("a"));
System.out.println(allStartsWithA); // false
boolean noneStartsWithZ = stringList.stream().noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));
System.out.println(noneStartsWithZ); // true
Count(计数)
计数是一个 最终操作,返回 Stream 中元素的个数,返回值类型是 long。
// 测试 Count (计数)操作
long startsWithB = stringList.stream().filter((s) -> s.startsWith("b")).count();
System.out.println(startsWithB); // 3
Reduce(规约)
这是一个 最终操作 ,允许通过指定的函数来讲 stream 中的多个元素规约为一个元素,规约后的结果是通过 Optional 接口表示的:
// 测试 Reduce (规约)操作
Optional<String> reduced = stringList.stream().sorted().reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);
reduced.ifPresent(System.out::println); // aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2
注: 这个方法的主要作用是把 Stream 元素组合起来。它提供一个起始值(种子),然后依照运算规则(BinaryOperator),和前面 Stream 的第一个、第二个、第 n 个元素组合。从这个意义上说,字符串拼接、数值的 sum、min、max、average 都是特殊的 reduce。例如 Stream 的 sum 就相当于 Integer sum = integers.reduce(0, (a, b) -> a+b);
也有没有起始值的情况,这时会把 Stream 的前面两个元素组合起来,返回的是 Optional。
// 字符串连接,concat = "ABCD"
String concat = Stream.of("A", "B", "C", "D").reduce("", String::concat);
// 求最小值,minValue = -3.0
double minValue = Stream.of(-1.5, 1.0, -3.0, -2.0).reduce(Double.MAX_VALUE, Double::min);
// 求和,sumValue = 10, 有起始值
int sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0, Integer::sum);
// 求和,sumValue = 10, 无起始值
sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(Integer::sum).get();
// 过滤,字符串连接,concat = "ace"
concat = Stream.of("a", "B", "c", "D", "e", "F").filter(x -> x.compareTo("Z") > 0).reduce("", String::concat);
上面第一个示例的 reduce(),第一个参数(空白字符)即为起始值,第二个参数(String::concat)为 BinaryOperator。这类有起始值的 reduce() 都返回具体的对象。而对于第四个示例没有起始值的 reduce(),由于可能没有足够的元素,返回的是 Optional。
推荐阅读: Java8 中的 Streams API 详解