這篇文章主要介紹Java 8的Lambda表達式和Steam流的使用，以及其他特性。

目錄:

• 簡介

• 函數(shù)式編程
• Lambda表達式
  • 什么是函數(shù)式接口
  • Java 8中重要的函數(shù)式接口
• Stream流
  • collect方法
  • filter方法
  • map方法
  • flatMap方法
  • max和min方法
  • reduce方法
  • 創(chuàng)建無限流
  • 其他方法
• 其他
  • Optional
  • DateTime
• 參考鏈接

<a name="簡介"></a>

簡介

Java 8帶來的最大的改變的是添加了Lambda(λ)表達式,提供了新的API(稱為"流",Stream)其思路在和使用數(shù)據(jù)庫查詢語言中的思路類似-用更高級的方式表達想要的東西,其他的還有新的日期的API、GC的改進、并發(fā)改進等。
<a name="函數(shù)式編程"></a>

函數(shù)式編程

函數(shù)式編程是一種編程范式，它的主要思想是把函數(shù)過程盡量寫成一系列嵌套的函數(shù)調(diào)用。具有以下幾個特點

• 函數(shù)是一等公民:函數(shù)和其他數(shù)據(jù)類型一樣，可以賦值給其他變量，也可以作為參數(shù)，傳遞給另外一個函數(shù)，或者作為返回值返回。

• 沒有副作用，不修改狀態(tài)。

• 強調(diào)將計算過程分解成可復用的函數(shù)。
  <a name="Lambda表達式"></a>

Lambda表達式

Lambda表達式?jīng)]有名字，但它有參數(shù)列表、函數(shù)主體、返回類型，可能還有一個可以拋出的異常列表。

<a name="什么是函數(shù)式接口"></a>

什么是函數(shù)式接口

Lambda的設計者們?yōu)榱俗尙F(xiàn)有的功能與Lambda表達式良好兼容，于是產(chǎn)生了函數(shù)接口這個概念。函數(shù)式接口僅僅聲明了一個抽象方法的接口，這樣的接口可以隱式轉換為Lambda表達式，不過函數(shù)式接口可以包含默認方法和靜態(tài)方法。如下：

@FunctionalInterface
public interface FunctionInterface {

    void test();

    static void say() {
        System.out.println("hello");
    }

    default void play() {
        System.out.println("play");
    }
}

使用:

FunctionInterface.say();
FunctionInterface functionInterface = () -> System.out.println("這是一個函數(shù)式接口");
functionInterface.test();
functionInterface.play();

輸出:

hello
這是一個函數(shù)式接口
play

<a name="Java8中重要的函數(shù)式接口"></a>

Java8中重要的函數(shù)式接口

下面是Java 8中一些常用的函數(shù)式接口。

簡單的使用例子：

Predicate<Integer> predicate = x -> x == 1;
Consumer<Integer> consumer = x -> System.out.println(x);
Function<Integer, Integer> function = x -> x = x + 1;
Supplier<Integer> supplier = () -> 1;
UnaryOperator<Integer> unaryOperator = x -> x + 1;
BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y) -> x * y;

方法引用

方法引用是Lambda的一種快捷寫法，在某種情況下比Lambda更易讀，在使用方法引用時引用對象方法在分隔符::的前面，方法的名稱在后面。如下

(User user) -> user.getAge() == User::getAge
(str, i) ->  str.substring(i) == String::substring
(String s) -> System.out.println(s) == System.out::println

構建方法引用的方式有三種:

• 指向靜態(tài)方法的方法引用, 例如：Objects::nonNull
• 指向任意類型實例方法的方法引用, 例如：String::length
• 指向現(xiàn)有對象的實例方法的方法引用 , 例如：user::getName

<a name="Stream流"></a>

Stream流

Stream是一個借口繼承了BaseStream接口，BaseStream接口繼承了AutoCloseable接口。它只能被消費一次，如果想要繼續(xù)使用，需要重新創(chuàng)建一個流。如下會拋出異常。

List<String> strs = Arrays.asList("A", "B", "C");
Stream<String> s = strs.stream();
s.forEach(System.out::println);
s.forEach(System.out::println);

內(nèi)部迭代實現(xiàn)機制

外部迭代:首先調(diào)用Iterator方法，產(chǎn)生一個新的Iterator對象，進行控制迭代過程。

User jack = User.of("Jack", 21, "杭州");
User rose = User.of("Rose", 18, "杭州");
List<User> users = Arrays.asList(jack, rose);
for(User user : users) {
    System.out.println(user.getName());
}

內(nèi)部迭代:首先調(diào)用stream方法，它的作用和iterator()方法一樣，不過它返回的是內(nèi)部迭代中相應的接口Stream。這樣做的好處就是在迭代時要進行多次操作時可以不用多次循環(huán)，只需要迭代一次就好了。
像filter這種不產(chǎn)生新集合的方法叫做惰性求值方法，像count這樣最終會從Stream產(chǎn)生值的方法叫作及早求值方法。

例子：

User jack = User.of("Jack", 21, "杭州");
User rose = User.of("Rose", 18, "杭州");
List<User> users = Arrays.asList(jack, rose);
users.stream()
     .filter(user -> {
         System.out.println(user.getName());
         return user.getAge() > 20;
     });
System.out.println("------------");
users.stream()
     .filter(user -> {
         System.out.println(user.getName());
         return user.getAge() > 20;
     }).count();

輸出：

------------
Jack 
Rose

結論：只有在需要的時候進行計算可以更好的提示效率
<a name="collect方法"></a>

常用的方法

collect方法

將Stream流轉換為一個集合

#輸入
Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c");
List<String> strs = stream.collect(Collectors.toList());
strs.forEach(System.out::println);
#輸出
a
b
c

<a name="filter方法"></a>

filter方法

過濾掉流中不符合條件的元素

#輸入
Stream<Integer> nums = Stream.of(18, 19 ,20);
nums.filter(num -> num > 18).forEach(System.out::println);

#輸出
c

<a name="map方法"></a>

map方法

將流中的元素轉換為另外一個元素。

#輸入
Stream<Integer> nums = Stream.of(18, 19 ,20);
map(num -> num + 100).forEach(System.out::println);

#輸出
118
119
120

<a name="flatMap方法"></a>

flatMap方法

將底層的元素全部抽出來放到一起，如下將List中的元素全部抽取出來，流中只包含Integer元素。

List<Integer> nums1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> nums2 = Arrays.asList(4, 6);
Stream.of(nums1, nums2).flatMap(num -> num.stream()).forEach(System.out::println);

<a name="reduce"></a>

reduce方法

將Stream流中的數(shù)據(jù)聚合成一個數(shù)據(jù)

圖片來源

#輸入
int ages = Stream.of(1, 2, 34).reduce(0, (a, b) -> a + b);
System.out.println(ages);

#輸出
37

<a name="創(chuàng)建無限流"></a>

創(chuàng)建無限流

Stream的API提供了兩個靜態(tài)方法創(chuàng)建無限流：iterate和generate。由兩個靜態(tài)方法創(chuàng)建的流會根據(jù)給定的函數(shù)按需創(chuàng)建流一般會使用limit限制流的大小。iterate方法會對每個新生成的值都調(diào)用函數(shù),generate方法不會對每個新生成的值應用函數(shù).

// 從0開始，生成10個偶數(shù)。
Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10).forEach(System.out::println);
// 生成10個隨機數(shù)。
Stream.generate(Math::random). limit(10).forEach(System.out::println);

<a name="其他方法"></a>

其他方法

• skip：跳過指定個數(shù)的流。
• limit：返回不超過給定長度的流。
• max：找到最大的元素
• min：找到最小的元素
• findFirst：找到第一個匹配元素
• findAny：獲取任意一個元素
• anyMatch：是否存在一個匹配元素
• noneMatch：是否全部不匹配
• allMatch：是否全部匹配
• sorted：排序
• distinct：去重

<a name="高效Java8編程"></a>

其他

Optional

Optional是為了減少NullPointException，增加代碼的可讀性。Optional是一個final類型的類

Optional<User> optUser = Optional.of(user);

• empty：返回一個空的Optional實例。
• filter：如果滿足提交返回Optional對象，否則返回一個空的Optional對象。
• flatMap：如果值存在，就使用mapping函數(shù)調(diào)用，返回一個Optional對象，否則返回一個空對象。
• get：如果值存在返回用Optional封裝返回，否則拋出NoSuchElementException異常
• ifPresent：如果值存在，就返回該方法的調(diào)用，否則什么也不做。
• isPresent：如果值存在，就返回true，否則返回false。
• map：如果值存在，就執(zhí)行提供的mapping函數(shù)調(diào)用。
• of：如果值不存在就拋出異常，否則返回一個Optional封裝的對象。
• ofNullable：如果值為空就返回一個空的Optional對象，否則調(diào)用of方法。
• orElse：如果值存在就返回該值，否則返回默認值。
• orElseGet：如果值存在就返回該值，否則返回一個函數(shù)接口生成的值。
• orElseThrow：如果值存在就返回該值，否則拋出一個接口生成的異常。

DateTime

在Java 8 以前需要使用Date和SimpdateFormatter操作時間，而且都不是線程安全的，Date不僅包含日期還包含時間和毫秒數(shù)，使用起來非常的困難，而Java 8把日期分成了LocalDate和LocalTime，還有LocalDateTime。

使用LocalDate操作日期

// 獲取當前日期
LocalDate now = LocalDate.now();

// 用靜態(tài)方法創(chuàng)建日期
LocalDate date = LocalDate.of(2017, 5, 1);

// 將String類型轉換為日期類型.注：02不能寫成2，否則會拋出DateTimeParseException
LocalDate endOfFeb = LocalDate.parse("2017-02-28");

// 獲取這個月的第一天的日期
now.with(TemporalAdjusters.firstDayOfMonth())

// 獲取這個月的最后一天
now.with(TemporalAdjusters.lastDayOfMonth())

使用LocalTime操作時間

// 獲取當前時間
LocalTime now = LocalTime.now();

// 舍棄納秒
now.withNano(0);

/*
 * 獲取特定的時間
 * Localtime.MIN 00:00
 * Localtime.MIDNIGHT 00:00
 * Localtime.NOON 12:00
 * LocalTime.MAX 23:59:59.999999999
 */
now.with(LocalTime.MIN);
now.with(LocalTime.MIDNIGHT);
now.with(LocalTime.NOON);
now.with(LocalTime.MAX);

// of可以傳入四個參數(shù)
LocalTime zero = LocalTime.of(23, 59, 59, 999_999_999);

// parse方法可以轉換的格式有 HH:mm:ss.nnnnnnnnn HH:mm:ss HH:mm
LocalTime last = LocalTime.parse("23:59:59.999999999");

// 也可以自定義轉換格式
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss");
LocalTime start = LocalTime.parse("00:00:00", formatter);

使用LocalDateTime操作時間

// 獲取當前時間
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
// 獲取當前日期所在的月份、星期等
now.getDayOfMonth();
now.getDayOfWeek()
// 自定義
LocalDateTime last = LocalDateTime.parse("2017-05-09T23:25:58.700");

JDBC映射和新類型關聯(lián)

date -> LocalDate
time -> LocalTime
timestamp -> LocalDateTime

代碼地址

https://github.com/huangbuhuan/java8

<a name="參考鏈接"></a>

參考鏈接

1. 函數(shù)式編程入門教程
2. Java 8開發(fā)的4大頂級技巧
3. Java 8 Optional: How to Use it
4. Java 8 時間日期庫的20個使用示例
5. 如何在Java 8中愉快地處理日期和時間
6. Java 8學習資料匯總
7. Java 8中Stream詳解
8. Java 8 API在線版地址
9. Java 8新特性終極指南
10. 《Java8實戰(zhàn)》
11. 《Java8函數(shù)式編程》