第十章函数式接口&Stream流

短命女 2023-02-28 15:19 51阅读 0赞

### 目录 ###

*   *  10.1、函数式接口
     *   *  10.1.1、概述
         *  10.1.2、函数式接口作为方法的参数
         *  10.1.3、函数式接口作为方法的返回值
         *  10.1.4、四大内置核心函数式接口
         *   *  10.1.4.1、Supplier接口
             *  10.1.4.2、Consumer接口
             *  10.1.4.3、Predicate接口
             *  10.1.4.4、Function接口
     *  10.2、Stream流
     *   *  10.2.1、概述
         *  10.2.2、操作步骤
         *  10.2.3、代码演示

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## 10.1、函数式接口 ##

### 10.1.1、概述 ###

有且仅有一个抽象方法的接口，并且可以通过在类上标注@FunctionalInterface注解进行检测，建议自定义的函数式接口都加上这个注解

### 10.1.2、函数式接口作为方法的参数 ###

public class Main { 
    	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表达式方式
    		startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程启动了"));
    	}
    
    	private static void startThread(Runnable r) { 
    		new Thread(r).start();
    	}
    }

### 10.1.3、函数式接口作为方法的返回值 ###

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Collections;
    import java.util.Comparator;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		ArrayList<String> array1 = new ArrayList<String>();
    		array1.add("cccc");
    		array1.add("aaa");
    		array1.add("bb");
    		array1.add("d");
    		System.out.println("排序前：" + array1);
    		Collections.sort(array1, getComparator1());
    		System.out.println("排序后：" + array1);
    
    		ArrayList<String> array2 = new ArrayList<String>();
    		array2.add("cccc");
    		array2.add("aaa");
    		array2.add("bb");
    		array2.add("d");
    		System.out.println("排序前：" + array2);
    		Collections.sort(array2, getComparator2());
    		System.out.println("排序后：" + array2);
    	}
    
    	// 匿名内部类的方式实现
    	private static Comparator<String> getComparator1() { 
    		return new Comparator<String>() { 
    			@Override
    			public int compare(String s1, String s2) { 
    				return s1.length() - s2.length();
    			}
    		};
    	}
    
    	// Lambda表达式方式实现
    	private static Comparator<String> getComparator2() { 
    		return (s1, s2) -> s1.length() - s2.length();
    	}
    }

### 10.1.4、四大内置核心函数式接口 ###

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#### 10.1.4.1、Supplier接口 ####

import java.util.function.Supplier;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		String s = getString(() -> "林青霞");
    		System.out.println(s);
    		Integer i = getInteger(() -> 30);
    		System.out.println(i);
    	}
    
    	// 定义一个方法，返回一个整数数据
    	private static Integer getInteger(Supplier<Integer> sup) { 
    		return sup.get();
    	}
    
    	// 定义一个方法，返回一个字符串数据
    	private static String getString(Supplier<String> sup) { 
    		return sup.get();
    	}
    }

#### 10.1.4.2、Consumer接口 ####

import java.util.function.Consumer;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		operatorString("林青霞", s -> System.out.println(s));
    		operatorString("林青霞", s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString()));
    		operatorString("林青霞", 
    				s -> System.out.println(s),
    				s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString()));
    	}
    	
    	// 定义一个方法，消费同一个字符串数据两次
    	private static void operatorString(String name, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) { 
    		// con1.accept(name);
    		// con2.accept(name);
    		con1.andThen(con2).accept(name);
    	}
    
    	// 定义一个方法，消费同一个字符串数据一次
    	private static void operatorString(String name, Consumer<String> con) { 
    		con.accept(name);
    	}
    }

#### 10.1.4.3、Predicate接口 ####

import java.util.function.Predicate;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		boolean b1 = checkString("helloworld", s -> s.length() > 8);
    		System.out.println(b1);
    		boolean b2 = checkStringNot("helloworld", s -> s.length() > 8);
    		System.out.println(b2);
    		boolean b3 = checkStringAnd("helloworld", s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 10);
    		System.out.println(b3);
    		boolean b4 = checkStringOr("helloworld", s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 10);
    		System.out.println(b4);
    	}
    
    	// 定义一个方法，对给定的参数进行判断
    	private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre) { 
    		return pre.test(s);
    	}
    
    	// 定义一个方法，返回一个逻辑的否定，对应逻辑非
    	private static boolean checkStringNot(String s, Predicate<String> pre) { 
    		return pre.negate().test(s);
    	}
    
    	// 定义一个方法，返回一个组合判断，对应短路与
    	private static boolean checkStringAnd(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) { 
    		return pre1.and(pre2).test(s);
    	}
    
    	// 定义一个方法，返回一个组合判断，对应短路或
    	private static boolean checkStringOr(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) { 
    		return pre1.or(pre2).test(s);
    	}
    }

#### 10.1.4.4、Function接口 ####

import java.util.function.Function;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		convert("100", s -> Integer.parseInt(s));
    		convert(100, i -> String.valueOf(i));
    		convert("100", s -> Integer.parseInt(s), i -> String.valueOf(i));
    	}
    
    	// 定义一个方法，把一个字符串转换为int类型，在控制台输出
    	private static void convert(String s, Function<String, Integer> fun) { 
    		int i = fun.apply(s);
    		System.out.println(i);
    	}
    
    	// 定义一个方法，把一个int类型转换为字符串，在控制台输出
    	private static void convert(int i, Function<Integer, String> 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，把一个int类型转换为字符串，在控制台输出
    	private static void convert(String s, Function<String, Integer> fun1, Function<Integer, String> fun2) { 
    		String ss = fun1.andThen(fun2).apply(s);
    		System.out.println(ss);
    	}
    }

## 10.2、Stream流 ##

### 10.2.1、概述 ###

流（Stream）是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。集合讲的是数据，流讲的是计算

### 10.2.2、操作步骤 ###

1.  获流对象：一个数据源（如：集合、数组），获取一个流（如：串行流、并行流、无限流）
    
        import java.util.ArrayList;
        import java.util.Arrays;
        import java.util.HashMap;
        import java.util.HashSet;
        import java.util.List;
        import java.util.Map;
        import java.util.Map.Entry;
        import java.util.Set;
        import java.util.UUID;
        import java.util.stream.DoubleStream;
        import java.util.stream.IntStream;
        import java.util.stream.LongStream;
        import java.util.stream.Stream;
        
        public class Main { 
        	public static void main(String[] args) { 
        		// Collection体系的集合直接生成流
        		List<String> list = new ArrayList<String>();
        		Stream<String> listStream = list.stream();// 顺序流
        		Stream<String> parallelListStream = list.parallelStream(); // 并行流
        		Set<String> set = new HashSet<String>();
        		Stream<String> setStream = set.stream();// 顺序流
        		Stream<String> parallelSetStream = set.parallelStream();// 并行流
        
        		// Map体系的集合间接生成流
        		Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
        		Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();// 顺序流
        		Stream<String> parallelKeyStream = map.keySet().parallelStream();// 并行流
        		Stream<Integer> valueStream = map.values().stream();// 顺序流
        		Stream<Integer> parallelValueStream = map.values().parallelStream();// 并行流
        		Stream<Map.Entry<String, Integer>> entryStream = map.entrySet().stream();// 顺序流
        		Stream<Entry<String, Integer>> parallelEntryStreamStream = map.entrySet().parallelStream();// 并行流
        
        		// 数组可以通过Arrays类的静态方法Arrays.stream(T[] array)生成流
        		int[] intArray = {  10, 20, 30 };
        		IntStream intStream = Arrays.stream(intArray);// 顺序流
        		IntStream parallelIntStream = intStream.parallel();// 并行流
        		long[] longArray = {  10L, 20L, 30L };
        		LongStream longStream = Arrays.stream(longArray);// 顺序流
        		LongStream parallelLongStream = longStream.parallel();// 并行流
        		double[] doubleArray = {  10.1, 20.2, 30.3 };
        		DoubleStream doubleStream = Arrays.stream(doubleArray);// 顺序流
        		DoubleStream parallelDoubleStream = doubleStream.parallel();// 并行流
        
        		// 数组可以通过Stream接口的静态方法Stream.of(T... values)生成流
        		Stream<String> strArrayStream = Stream.of("hello", "world", "java");// 顺序流
        		Stream<String> parallelStrArrayStream = strArrayStream.parallel();// 并行流
        		Stream<Integer> intArrayStream = Stream.of(10, 20, 30);// 顺序流
        		Stream<Integer> parallelIntArrayStream = intArrayStream.parallel();// 并行流
        		Stream<Long> longArrayStream = Stream.of(10L, 20L, 30L);// 顺序流
        		Stream<Long> parallelLongArrayStream = longArrayStream.parallel();// 并行流
        		Stream<Double> doubleArrayStream = Stream.of(10.1, 20.2, 30.3);// 顺序流
        		Stream<Double> parallelDoubleArrayStream = doubleArrayStream.parallel();// 并行流
        
        		// 创建无限流
        		Stream<Integer> iterateStream = Stream.iterate(0, i -> i + 2);
        		iterateStream.limit(10).forEach(System.out::println);
        		Stream<UUID> generateStream = Stream.generate(UUID::randomUUID);
        		generateStream.limit(10).forEach(System.out::println);
        	}
        }
2.  中间操作：一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
    
     *  filter()
     *  limit()
     *  skip()
     *  distinct()
     *  sorted()
     *  map()
     *  mapToInt()
     *  mapToLong()
     *  mapToDouble()
     *  flatMap()
     *  flatMapToInt()
     *  flatMapToLong()
     *  flatMapToDouble()
     *  peek()
3.  终止操作：一个终止操作，执行中间操作链并产生结果
    
     *  forEach()
     *  forEachOrdered()
     *  count()
     *  min()
     *  max()
     *  reduce()
     *  collect()
     *  toArray()
     *  findFirst()
     *  findAny()
     *  anyMatch()
     *  allMatch()
     *  noneMatch()

### 10.2.3、代码演示 ###

**filter代码演示：**

import java.util.ArrayList;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建一个集合，存储多个字符串元素
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    		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
    		list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).forEach(System.out::println);
    		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);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求3：把list集合中以张开头的且长度为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);
    	}
    }

**limit&skip代码演示：**

import java.util.ArrayList;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建一个集合，存储多个字符串元素
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    		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3个数据在控制台输出
    		list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求2：跳过3个元素，把剩下的元素在控制台输出
    		list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求3：跳过2个元素，把剩下的元素中前2个在控制台输出
    		list.stream().skip(2).limit(2).forEach(System.out::println);
    	}
    }

**distinct代码演示：**

import java.util.ArrayList;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建一个集合，存储多个字符串元素
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    		list.add("林青霞");
    		list.add("林青霞");
    		list.add("张曼玉");
    		list.add("张曼玉");
    		list.add("王祖贤");
    		list.add("王祖贤");
    		list.add("柳岩");
    		list.add("柳岩");
    		list.add("张敏");
    		list.add("张敏");
    		list.add("张无忌");
    		list.add("张无忌");
    		// 需求1：把集合元素在控制台输出，要求字符串元素不能重复
    		list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    	}
    }

**sorted代码演示：**

import java.util.ArrayList;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建一个集合，存储多个字符串元素
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    		list.add("linqingxia");
    		list.add("zhangmanyu");
    		list.add("wangzuxian");
    		list.add("liuyan");
    		list.add("zhangmin");
    		list.add("zhangwuji");
    		// 需求1：按照字母顺序把数据在控制台输出
    		list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求2：按照字符串长度把数据在控制台输出
    		list.stream().sorted((s1, s2) -> { 
    			int num1 = s1.length() - s2.length();
    			int num2 = num1 == 0 ? s1.compareTo(s2) : num1;
    			return num2;
    		}).forEach(System.out::println);
    	}
    }

**map&mapToInt&mapToLong&mapToDouble代码演示:**

import java.util.ArrayList;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建一个集合，存储多个字符串元素
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    		list.add("10");
    		list.add("20");
    		list.add("30");
    		list.add("40");
    		list.add("50");
    		// 需求1：将集合中的字符串数据转换为整数之后在控制台输出
    		list.stream().map(Integer::parseInt).forEach(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求2：将集合中的字符串数据转换为Integer之后在控制台输出
    		list.stream().mapToInt(Integer::parseInt).forEach(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求3：将集合中的字符串数据转换为Long之后在控制台输出
    		list.stream().mapToLong(Long::parseLong).forEach(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求4：将集合中的字符串数据转换为Double之后在控制台输出
    		list.stream().mapToDouble(Double::parseDouble).forEach(System.out::println);
    	}
    }

**forEach&forEachOrdered&count代码演示：**

import java.util.ArrayList;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建一个集合，存储多个字符串元素
    		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    		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：把集合中的元素在控制台输出
    		list.stream().forEach(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求2：把集合中的元素在控制台输出
    		list.stream().forEachOrdered(System.out::println);
    		System.out.println("----------");
    		// 需求3：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);
    	}
    }

**max&min代码演示：**

import java.util.ArrayList;
    
    public class Main { 
    	public static void main(String[] args) { 
    		// 创建一个集合，存储多个整数元素
    		ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    		list.add(10);
    		list.add(20);
    		list.add(30);
    		list.add(40);
    		list.add(50);
    		// 需求1：获取集合中的最大值在控制台输出
    		Integer max = list.stream().max(Integer::compareTo).get();
    		System.out.println(max);
    		// 需求2：获取集合中的最小值在控制台输出
    		Integer min = list.stream().min(Integer::compareTo).get();
    		System.out.println(min);
    	}
    }

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