理解Stream和方法引用

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理解Stream和方法引用

1. Stream流

1.1. Stream流引入

Stream流完全不是I/O流，按照流水线处理方式来考虑代码中的思想。JDK1.8 之后，我们拥有了Lambda表达式，让代码的中心偏向解决实际问题，直到重点，可以提高效率。Stream流中使用了大量Lambda表达式，利用Lambda操作方式，提供开发效率

1.2 传统遍历方式和Stream类处理方式对比

package com.qfedu.a_stream;import java.util.ArrayList;/*** 操作集合处理集合*      操作过程中创建了多个ArrayList，但是这些ArrayList都是过客，*      不涉及到程序的核心，这里会导致资源的浪费。* @author Anonymous 2020/3/12 9:56*/
public class Demo2 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("宫保鸡丁");list.add("酱牛肉");list.add("羊肉串");list.add("烤羊排");list.add("羊肉汤");list.add("驴肉火烧");// 第一步: 对List进行过程，找出list中保存元素带有肉的，保存到另一个集合中ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();for (String s : list) {if (s.contains("肉")) {list1.add(s);}}// 第二步: 找出菜名长度==3的，保存到另一个集合中ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();for (String s : list1) {if (3 == s.length()) {list2.add(s);}}// 第三步：遍历展示对应的数据for (String s : list2) {System.out.println(s);}}
}

package com.qfedu.a_stream;import java.util.ArrayList;/*** 操作集合处理集合*      采用Stream流方式** @author Anonymous 2020/3/12 9:56*/
public class Demo2 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("宫保鸡丁");list.add("酱牛肉");list.add("羊肉串");list.add("烤羊排");list.add("羊肉汤");list.add("驴肉火烧");/*采用Stream流方式来处理直观角度可以发现，这里Stream流处理方式可以简化代码逻辑，更侧重于操作的重点第一步: 对List进行过程，找出list中保存元素带有肉的，第二步: 找出菜名长度==3的第三步：遍历展示对应的数据*/list.stream().filter(s->s.contains("肉")).filter(s -> 3 == s.length()).forEach(s -> System.out.println(s));}
}

1.3 Stream流对应的思想

流水线:原材料从头到尾只会占用一份空间，中间的过程中不会占用空间。最后生成一个结果。

Stream流有一些特征:1. 带有很多Stream流操作的方法， filter，limit，map，sorted，skip...这些方法大多是都会使用到函数式接口，有lambda表达式2. 整个Stream流模型操作过程中，只有执行到count，foreach这些方法，操作真正的执行中的模型，如果不存在结果导向，中间的所有操作是无效的，这里得益于Lambda表达式的延后性3. Stream流是存在一定的管道性 Pipelining 流水线

1.4 获取Stream流

java.util.stream.Stream JDK1.8的新特征
1. 所有的Collection集合都有对应的Stream();
2. 可以通过Stream类中的static Stream of()获取
static Stream of(T… t);
static Stream of(T t);

```java
package com.qfedu.b_streamget;import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;/*** Stream流获取方式*      1. Collection集合*      2. Map双边队列*      3. 数组** @author Anonymous 2020/3/12 11:16*/
public class Demo1 {public static void main(String[] args) {// List接口获取对应的Stream流类对象List<String> list = new ArrayList<>();// 根据list保存元素的类型来约束对应的Stream流对象操作所需类型Stream<String> stream = list.stream();// 通过Set集合获取对应Stream流对象HashSet<String> set1 = new HashSet<>();Stream<String> stream1 = set1.stream();HashMap<String, String> map = new HashMap<>();// Map双边队列中所有键对应的Set集合Set<String> keySet = map.keySet();Stream<String> stream2 = keySet.stream();// Map双边队列中所有value对应的Collection集合Collection<String> values = map.values();Stream<String> stream3 = values.stream();// map中有一个方法，可以获取所有键值对类型的Set集合// Entry ==> 键值对，是Map接口的一个成员接口Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();// 获取Map键值对集合的Stream流对象Stream<Map.Entry<String, String>> stream4 = entrySet.stream();// 使用不定长参数获取对应的Stream流对象// Stream类内的静态方法of，更多的是用于数组操作提供Stream流对象Stream<String> stringStream = Stream.of("酱牛肉", "羊肉抓饭", "羊肉汤", "羊蝎子");String[] arr = {"黄河大鲤鱼", "方中山胡辣汤", "萧记烩面", "蔡记蒸饺", "葛记焖饼"};Stream<String> arrStream = Stream.of(arr);// 不建议这样使用！！！ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();Stream<ArrayList<String>> list11 = Stream.of(list1);}
}

1.5 Stream常用方法

延迟方法:返回值类型依然是Stream接口本身，并没有影响我们操作真正的资源允许链式操作，例如filter(XXX).limit(XXX).sorted(XXX).
终结方法:返回值类型不是Stream接口本身，要么处理数据，要么返回其他类型数据，并且不再支持Stream流对象链式操作，count，foreach

1.5.1 foreach方法【终结方法】

void foreach(Consumer<? super T> action);
/*
终结方法:需要一个Consumer接口进行操作处理，消耗一个数据Consumer接口是一个【函数式接口】那就可以使用Lambda表达式Consumer接口中方法是void accept(T t);
*/

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.stream.Stream;/*** Stream流foreach方法使用** @author Anonymous 2020/3/12 11:39*/
public class Demo1 {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();list.add("蛋炒饭");list.add("虎皮青椒");list.add("手撕包菜");list.add("鲱鱼罐头");// 得到List对应的Stream流对象Stream<String> stream = list.stream();/*Stream<String> Stream流，这里操作的是String类型匿名内部类的匿名对象作为方法的参数，曾经多么厉害，现在是有点low*/stream.forEach(new Consumer<String>() {@Overridepublic void accept(String s) {System.out.println(s);}});// 这里需要的参数是Consumer函数式接口，完成可以使用Lambda表达式完成stream.forEach(string -> System.out.println(string));// 我们在哪里见过??? 方法引用stream.forEach(System.out::println);}
}

1.5.2 filter方法

Stream<T> filter(Predicate<? super T> condition);
/*filter是过滤方式，需要的参数是Predicate接口，Predicate是一个函数式接口，可以直接使用Lambda表达运行。这里返回值类型是Stream类对象，是经过过滤之后的Stream类型，可以进行链式操作Predicate接口中需要实现的方法boolean test(T t);
*/

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;/*** Stream流对象filter方法演示** @author Anonymous 2020/3/12 11:50*/
public class Demo2 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("擀面皮");list.add("肉夹馍");list.add("冰峰");list.add("水盆羊肉");Stream<String> stringStream = list.stream().filter(s -> s.length() >= 3);stringStream.forEach(System.out::println);Stream<String> stringStream1 = stringStream.filter(s -> 4 == s.length());stringStream1.forEach(System.out::println);/*Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closedat java.util.stream.AbstractPipeline.<init>(AbstractPipeline.java:203)at java.util.stream.ReferencePipeline.<init>(ReferencePipeline.java:94)at java.util.stream.ReferencePipeline$StatelessOp.<init>(ReferencePipeline.java:618)at java.util.stream.ReferencePipeline$2.<init>(ReferencePipeline.java:163)at java.util.stream.ReferencePipeline.filter(ReferencePipeline.java:162)at com.qfedu.c_streamfunction.Demo2.main(Demo2.java:23)*/}
}

1.5.3 map方法

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? super R> fun);
/*
类型转换操作，得到的一个转换之后数据类型的Stream流对象
这里需要的参数是Functtion函数式接口，R apply(T t);T类型的数据转换成R类型数据
*/

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;/*** Stream流 map映射方法演示** @author Anonymous 2020/3/12 14:39*/
public class Demo3 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("1,骚磊,16");list.add("2,骚杰,66");list.add("3,老黑,46");list.add("4,老付,36");list.add("5,污云,56");list.add("6,帅栋,26");System.out.println(list);Stream<Person> personStream = list.stream().map(s -> {String[] split = s.split(",");Person person = new Person();person.setId(Integer.parseInt(split[0]));person.setName(split[1]);person.setAge(Integer.parseInt(split[2]));return person;});personStream.forEach(System.out::println);}
}

1.5.4 count方法【终结方法】

ong count();
/*
返回当前Stream流对象中有多少个元素
类似有Collection接口下的size(). String的length();
【终结方法】一旦执行Stream流对象被关闭
*/

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;/*** Stream流对象 count方法演示【终结方法】** @author Anonymous 2020/3/12 14:50*/
public class Demo4 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("擀面皮");list.add("肉夹馍");list.add("冰峰");list.add("水盆羊肉");// 当前Stream流对象中有多少个元素，终结方法long count = list.stream().filter(s -> s.length() >= 3).count();System.out.println(count);}
}

1.5.5 limit方法

Stream<T> limit(long maxSize);
/*
对于当前Stream流对象操作的数据进行限制操作，限制个数到maxSize
例如:Stream流中保存的有10个元素，limit 5 ==> 前五个元素
*/

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;/*** Stream流对象 limit方法** @author Anonymous 2020/3/12 15:03*/
public class Demo5 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("红旗");list.add("领克");list.add("吉利");list.add("比亚迪");list.add("长安");list.add("五菱宏光");Stream<String> stream = list.stream();// @throws IllegalArgumentException if {@code maxSize} is negativestream.limit(5).forEach(System.out::println);}
}

1.5.6 skip方法

Stream<T> skip(long n);
/*
返回值依然是一个Stream流对象，这里跳过当前Stream流对象前n个元素
*/

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;/*** Stream流对象 skip方法** @author Anonymous 2020/3/12 15:10*/
public class Demo6 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("陆巡");list.add("高R");list.add("RS7");list.add("s4");list.add("霸道");list.add("道奇");list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);}
}

1.5.7 concat方法

static Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b) 
/*
拼接两个Stream流对象，是一个静态方法，得到新的Stream流对象
*/

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;/*** Stream流 静态成员方法 concat方法** @author Anonymous 2020/3/12 15:15*/
public class Demo7 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("红旗");list.add("领克");list.add("吉利");list.add("比亚迪");list.add("长安");list.add("五菱宏光");ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();list1.add("陆巡");list1.add("高R");list1.add("RS7");list1.add("s4");list1.add("霸道");list1.add("道奇");// 获取到两个Stream流，其中保存的数据类型都是String类型Stream<String> stream = list.stream();Stream<String> stream1 = list1.stream();Stream<String> concat = Stream.concat(stream, stream1);concat.forEach(System.out::println);}
}

1.5.8 原始操作方式和Stream流方式对比

1. 一个String类型的字符串集合，"1,骚磊,16"
2. 过滤没有5的数据
3. 跳过前三个数据
4. 限制得到前5个数据
5. 两个String类型集合字符串合并
6. 转换成Person类型
7. 展示数据

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;/*** 采用原始的List集合方式操作*   1. 一个String类型的字符串集合，"1,骚磊,16"*   2. 过滤没有5的数据*   3. 跳过前三个数据*   4. 限制得到前5个数据*   5. 两个String类型集合字符串合并*   6. 转换成Person类型*   7. 展示数据**   太浪费资源，浪费时间！！！* @author Anonymous 2020/3/12 15:22*/
public class Demo8 {public static void main(String[] args) {//  1. 一个String类型的字符串集合，"1,骚磊,16"ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();list1.add("1,骚磊,15");list1.add("2,骚杰,65");list1.add("3,老黑,45");list1.add("4,老付,56");list1.add("5,污云,56");list1.add("6,帅栋,26");list1.add("7,帅栋,56");list1.add("8,帅栋,25");list1.add("9,帅栋,26");list1.add("10,帅栋,26");list1.add("11,帅栋,25");list1.add("12,帅栋,56");list1.add("13,帅栋,55");// 2. 过滤没有5的数据ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();for (String s : list1) {if (s.contains("5")) {list2.add(s);}}System.out.println(list2);// 3. 跳过前三个数据ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>();for (int i = 3; i < list2.size(); i++) {list3.add(list2.get(i));}System.out.println(list3);// 4. 限制得到前5个数据ArrayList<String> list4 = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 5; i++) {list4.add(list3.get(i));}// 5. 两个String类型集合字符串合并ArrayList<String> list5 = new ArrayList<>();list5.add("1,骚磊,15");list5.add("2,骚杰,65");list5.add("3,老黑,45");list5.add("4,老付,56");list5.add("5,污云,56");list4.addAll(list5);// 6. 转换成Person类型ArrayList<Person> list6 = new ArrayList<>();for (String s : list4) {String[] split = s.split(",");Person person = new Person();person.setId(Integer.parseInt(split[0]));person.setName(split[1]);person.setAge(Integer.parseInt(split[2]));list6.add(person);}// 7. 展示数据for (Person person : list6) {System.out.println(person);}}
}

package com.qfedu.c_streamfunction;import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;/*** 采用原始的Stream流对象思想方式操作*   1. 一个String类型的字符串集合，"1,骚磊,16"*   2. 过滤没有5的数据*   3. 跳过前三个数据*   4. 限制得到前5个数据*   5. 两个String类型集合字符串合并*   6. 转换成Person类型*   7. 展示数据* @author Anonymous 2020/3/12 15:29*/
public class Demo9 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();list1.add("1,骚磊,15");list1.add("2,骚杰,65");list1.add("3,老黑,45");list1.add("4,老付,56");list1.add("5,污云,56");list1.add("6,帅栋,26");list1.add("7,帅栋,56");list1.add("8,帅栋,25");list1.add("9,帅栋,26");list1.add("10,帅栋,26");list1.add("11,帅栋,25");list1.add("12,帅栋,56");list1.add("13,帅栋,55");ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();list2.add("1,骚磊,15");list2.add("2,骚杰,65");list2.add("3,老黑,45");list2.add("4,老付,56");list2.add("5,污云,56");list2.add("6,帅栋,26");list2.add("7,帅栋,56");Stream<String> stream = list1.stream();Stream<String> limit = stream.filter(s -> s.contains("5")).skip(3).limit(5);Stream.concat(limit, list2.stream()).map(s -> {String[] split = s.split(",");Person person = new Person();person.setId(Integer.parseInt(split[0]));person.setName(split[1]);person.setAge(Integer.parseInt(split[2]));return person;}).forEach(System.out::println);}
}

2. 方法引用

2.1 Lambda冗余问题以及方法引用初识

package com.qfedu.d_methodreference;/*** 函数式接口** @author Anonymous*/
@FunctionalInterface
interface PrintMethod {void print(String str);
}/*** Lambda冗余问题** @author Anonymous 2020/3/12 15:53*/
public class Demo1 {public static void main(String[] args) {/*使用Lambda表达式来展示字符串IDEA有一个提示，这里可以继续优化目标:testPrint方法，需要将String str交给 PrintMethod进行处理PrintMethod处理的方式是System.out.printlnPrintMethod是一个函数式接口，可以使用Lambda表达式完成代码但是貌似和这个接口，这里Lambda不够接近目标明确:1. 我要用System.out对象2. 需要使用println方法3. 需要处理的数据是明确的*/testPrint("郑州加油!!!", str -> System.out.println(str));// 利用方法引用来处理当前代码/*调用对象：System.out执行方法：println方法需要处理的数据(可推导，可省略)"中国加油!!!祖国万岁!!!"::Java中【方法引用】使用的运算符，标记*/testPrint("中国加油!!!祖国万岁!!!", System.out::println);}/*** 该方法是一个使用函数式接口作为方法参数的一个方法** @param str String类型的字符串* @param pm  PrintMethod函数式接口*/public static void testPrint(String str, PrintMethod pm) {pm.print(str);}
}

2.2 方法引用小要求

testPrint("郑州加油!!!", str -> System.out.println(str));testPrint("郑州加油!!!", System.out::println);1. 明确对象对象 ==> 调用者类对象，类名，super，this，构造方法，数组构造方法2. 明确的执行方法该方法只有名字不需要显式出现参数3. 需要处理的数据【联想，推导，省略】4. :: 方法引用格式

2.3 通过类对象来执行方法引用

1. 明确对象类对象
2. 明确执行的方法自定义
3. 处理的数据简单要求为String类型

package com.qfedu.e_objectmethodreference;/*** 函数式接口*      明确约束方法*          方法类型是*              参数是String类型参数*              没有返回值*/
@FunctionalInterface
public interface Printable {void method(String str);
}

package com.qfedu.e_objectmethodreference;/*** 自定义类*/
public class ObjectMethodReference {/*** ObjectMethodReference类内的【成员方法】*     1. 参数是String类型*     2. 没有返回值* @param str 参数*/public void print(String str) {System.out.println(str.toLowerCase());}/*** ObjectMethodReference类内的【成员方法】*     1. 参数是String类型*     2. 没有返回值* @param str 参数*/public void printSubstring(String str) {System.out.println(str.substring(3));}public void saolei() {System.out.println("无参数方法");}
}

package com.qfedu.e_objectmethodreference;/*** 类对象使用方法引用展示** @author Anonymous 2020/3/12 16:18*/
public class Demo2 {public static void main(String[] args) {/*test方法需要使用一个Printable接口，执行对应的print方法这里需要引用ObjectMethodReference类对象对应的print方法，该方法有展示能力*/ObjectMethodReference obj = new ObjectMethodReference();/*执行的对象:ObjectMethodReference的类对象明确执行的方法：print方法执行的目标："ABCDE" 可省略，可推导*/test(obj::printSubstring);}/**** @param printable 函数式接口，约束的是方法类型*/public static void test(Printable printable) {printable.method("ABCDE");}
}

2.4 通过类名来执行方法引用

package com.qfedu.f_classmethodreference;import java.util.List;/*** 函数式接口*/
@FunctionalInterface
public interface PrintList {/*** 方法参数为List集合* 没有返回值* @param list List集合*/void print(List<?> list);
}

package com.qfedu.f_classmethodreference;import java.util.List;/*** 通过列明调用的静态方法，演示类*/
public class ClassMethodReference {/*** 该方法符合要求* 没有返回值* @param list list集合*/public static void showListInfo(List<?> list) {for (Object o : list) {System.out.println(o);}}
}

package com.qfedu.f_classmethodreference;import java.util.ArrayList;/*** 通过类名来执行方法引用** @author Anonymous 2020/3/12 16:39*/
public class Demo3 {public static void main(String[] args) {/*明确调用对象当前方法是一个静态成员方法，需要通过类名调用明确调用方法showListInfo明确的数据ArrayList<String> list = new ArrayList<>();可省略，可推导*/testClass(ClassMethodReference::showListInfo);/*Lambda表达式*/testClass(list -> {for (Object o : list) {System.out.println(o);}});}/*** 利用了一个函数式接口作为方法的参数** @param printList 函数式接口*/public static void testClass(PrintList printList) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("BMW");list.add("Audi");printList.print(list);}}

2.5 通过super关键字执行方法引用

package com.qfedu.g_supermethodreference;/*** @author Anonymous 2020/3/12 16:52*/
public interface SaySomeThing {void say();
}

package com.qfedu.g_supermethodreference;/*** @author Anonymous 2020/3/12 16:53*/
public class Father {public void sayHello() {System.out.println("你好 Java");}
}

package com.qfedu.g_supermethodreference;import java.util.Scanner;/*** @author Anonymous 2020/3/12 16:53*/
public class Son extends Father {public static void main(String[] args) {//lambdatestSay(() -> System.out.println("你好"));new Son().sonMethod();}/*** 这里的参数是一个函数式接口，这里需要提供给一个符合要求的方法* @param sst 函数式接口参数*/public static void testSay(SaySomeThing sst) {sst.say();}public void sonMethod() {/*父类中有一个无参数无返回值的sayHello满足当前SaySomeThing函数式接口，方法要求执行的对象super关键字，因为该方法在父类内执行的方法：sayHello无需参数*/testSay(super::sayHello);}
}

2.6 通过this关键字执行方法引用

package com.qfedu.h_thismethodreference;/*** @author Anonymous 2020/3/12 17:00*/
public interface ORM {/*** int ==> String* @param i int类型* @return String类型*/String toStringType(int i);
}

package com.qfedu.h_thismethodreference;/*** @author Anonymous 2020/3/12 17:01*/
public class ThisDemo {public void test() {String s = testThis(i -> i + ":");System.out.println(s);/*调用方法的对象this执行的方法：turn方法处理的数据10 (可省略，可联想)*/String s1 = testThis(this::turn);}public String turn(int i) {return i + ":字符串";}public static String testThis(ORM orm) {return orm.toStringType(10);}public static void main(String[] args) {new ThisDemo().test();}
}