23-函数式接口&Stream流
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1.函数式接口
1.1函数式接口概述【理解】
概念
有且仅有一个抽象方法的接口
如何检测一个接口是不是函数式接口
@FunctionalInterface
放在接口定义的上方：如果接口是函数式接口，编译通过；如果不是，编译失败
注意事项
我们自己定义函数式接口的时候，@FunctionalInterface是可选的，就算我不写这个注解，只要保证满足函数式接口定义的条件，也照样是函数式接口。但是，建议加上该注解
1.2函数式接口作为方法的参数【应用】
需求描述
定义一个类(RunnableDemo)，在类中提供两个方法
一个方法是：startThread(Runnable r) 方法参数Runnable是一个函数式接口
一个方法是主方法，在主方法中调用startThread方法
代码演示
public class RunnableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用startThread方法 //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方式 startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程启动了")); } private static void startThread(Runnable r) { new Thread(r).start(); } }
1.3函数式接口作为方法的返回值【应用】
需求描述
定义一个类(ComparatorDemo)，在类中提供两个方法
一个方法是：Comparator<String> getComparator() 方法返回值Comparator是一个函数式接口
一个方法是主方法，在主方法中调用getComparator方法
代码演示
public class ComparatorDemo { public static void main(String[] args) { //定义集合，存储字符串元素 ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); array.add("cccc"); array.add("aa"); array.add("b"); array.add("ddd"); System.out.println("排序前：" + array); Collections.sort(array, getComparator()); System.out.println("排序后：" + array); } private static Comparator<String> getComparator() { //匿名内部类的方式实现 // return new Comparator<String>() { // @Override // public int compare(String s1, String s2) { // return s1.length()-s2.length(); // } // }; //Lambda方式实现 return (s1, s2) -> s1.length() - s2.length(); } }
1.4常用函数式接口之Supplier【应用】
Supplier接口
Supplier<T>接口也被称为生产型接口，如果我们指定了接口的泛型是什么类型，那么接口中的get方法就会生产什么类型的数据供我们使用。
常用方法
只有一个无参的方法
方法名 说明 T get() 按照某种实现逻辑(由Lambda表达式实现)返回一个数据 代码演示
public class SupplierDemo { 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(); } }
1.5Supplier接口练习之获取最大值【应用】
案例需求
定义一个类(SupplierTest)，在类中提供两个方法
一个方法是：int getMax(Supplier<Integer> sup) 用于返回一个int数组中的最大值
一个方法是主方法，在主方法中调用getMax方法
示例代码
public class SupplierTest { public static void main(String[] args) { //定义一个int数组 int[] arr = {19, 50, 28, 37, 46}; int maxValue = getMax(()-> { int max = arr[0]; for(int i=1; i<arr.length; i++) { if(arr[i] > max) { max = arr[i]; } } return max; }); System.out.println(maxValue); } //返回一个int数组中的最大值 private static int getMax(Supplier<Integer> sup) { return sup.get(); } }
1.6常用函数式接口之Consumer【应用】
Consumer接口
Consumer<T>接口也被称为消费型接口，它消费的数据的数据类型由泛型指定
常用方法
Consumer<T>：包含两个方法
方法名 说明 void accept(T t) 对给定的参数执行此操作 default Consumer<T> andThen(Consumer after) 返回一个组合的Consumer，依次执行此操作，然后执行 after操作 代码演示
public class ConsumerDemo { public static void main(String[] args) { //操作一 operatorString("林青霞", s -> System.out.println(s)); //操作二 operatorString("林青霞", s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString())); System.out.println("--------"); //传入两个操作使用andThen完成 operatorString("林青霞", s -> System.out.println(s), s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString())); } //定义一个方法，用不同的方式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，消费一个字符串数据 private static void operatorString(String name, Consumer<String> con) { con.accept(name); } }
1.7Consumer接口练习之按要求打印信息【应用】
案例需求
String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33"};
字符串数组中有多条信息，请按照格式：“姓名：XX,年龄：XX"的格式将信息打印出来
要求：
把打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例
把打印年龄的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例
将两个Consumer接口按照顺序组合到一起使用
示例代码
public class ConsumerTest { public static void main(String[] args) { String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33"}; printInfo(strArray, str -> System.out.print("姓名：" + str.split(",")[0]), str -> System.out.println(",年龄：" + Integer.parseInt(str.split(",")[1]))); } private static void printInfo(String[] strArray, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) { for (String str : strArray) { con1.andThen(con2).accept(str); } } }
1.8常用函数式接口之Predicate【应用】
Predicate接口
Predicate<T>接口通常用于判断参数是否满足指定的条件
常用方法
方法名 说明 boolean test(T t) 对给定的参数进行判断(判断逻辑由Lambda表达式实现)，返回一个布尔值 default Predicate<T> negate() 返回一个逻辑的否定，对应逻辑非 default Predicate<T> and(Predicate other) 返回一个组合判断，对应短路与 default Predicate<T> or(Predicate other) 返回一个组合判断，对应短路或 代码演示
public class PredicateDemo01 { public static void main(String[] args) { boolean b1 = checkString("hello", s -> s.length() > 8); System.out.println(b1); boolean b2 = checkString("helloworld",s -> s.length() > 8); System.out.println(b2); } //判断给定的字符串是否满足要求 private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre) { // return !pre.test(s); return pre.negate().test(s); } } public class PredicateDemo02 { public static void main(String[] args) { boolean b1 = checkString("hello", s -> s.length() > 8); System.out.println(b1); boolean b2 = checkString("helloworld", s -> s.length() > 8); System.out.println(b2); boolean b3 = checkString("hello",s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 15); System.out.println(b3); boolean b4 = checkString("helloworld",s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 15); System.out.println(b4); } //同一个字符串给出两个不同的判断条件，最后把这两个判断的结果做逻辑与运算的结果作为最终的结果 private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) { return pre1.or(pre2).test(s); } //判断给定的字符串是否满足要求 private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre) { return pre.test(s); } }
1.9Predicate接口练习之筛选满足条件数据【应用】
练习描述
String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "张曼玉,35", "貂蝉,31", "王祖贤,33"};
字符串数组中有多条信息，请通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中，并遍历ArrayList集合
同时满足如下要求：姓名长度大于2；年龄大于33
分析
有两个判断条件,所以需要使用两个Predicate接口,对条件进行判断
必须同时满足两个条件,所以可以使用and方法连接两个判断条件
示例代码
public class PredicateTest { public static void main(String[] args) { String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "张曼玉,35", "貂蝉,31", "王祖贤,33"}; ArrayList<String> array = myFilter(strArray, s -> s.split(",")[0].length() > 2, s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 33); for (String str : array) { System.out.println(str); } } //通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中 private static ArrayList<String> myFilter(String[] strArray, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) { //定义一个集合 ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); //遍历数组 for (String str : strArray) { if (pre1.and(pre2).test(str)) { array.add(str); } } return array; } }
1.10常用函数式接口之Function【应用】
Function接口
Function<T,R>接口通常用于对参数进行处理，转换(处理逻辑由Lambda表达式实现)，然后返回一个新的值
常用方法
方法名 说明 R apply(T t) 将此函数应用于给定的参数 default <V> Function andThen(Function after) 返回一个组合函数，首先将该函数应用于输入，然后将after函数应用于结果 代码演示
public class FunctionDemo { public static void main(String[] args) { //操作一 convert("100",s -> Integer.parseInt(s)); //操作二 convert(100,i -> String.valueOf(i + 566)); //使用andThen的方式连续执行两个操作 convert("100", s -> Integer.parseInt(s), i -> String.valueOf(i + 566)); } //定义一个方法，把一个字符串转换int类型，在控制台输出 private static void convert(String s, Function<String,Integer> fun) { // Integer i = fun.apply(s); int i = fun.apply(s); System.out.println(i); } //定义一个方法，把一个int类型的数据加上一个整数之后，转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int类型，把int类型的数据加上一个整数之后，转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); } }
1.11Function接口练习之按照指定要求操作数据【应用】
练习描述
String s = "林青霞,30";
请按照我指定的要求进行操作：
1:将字符串截取得到数字年龄部分
2:将上一步的年龄字符串转换成为int类型的数据
3:将上一步的int数据加70，得到一个int结果，在控制台输出
请通过Function接口来实现函数拼接
示例代码
public class FunctionTest { public static void main(String[] args) { String s = "林青霞,30"; convert(s, ss -> ss.split(",")[1], Integer::parseInt, i -> i + 70); } private static void convert(String s, Function<String, String> fun1, Function<String, Integer> fun2, Function<Integer, Integer> fun3) { int i = fun1.andThen(fun2).andThen(fun3).apply(s); System.out.println(i); } }
2.Strem流
2.1体验Stream流【理解】
案例需求
按照下面的要求完成集合的创建和遍历
- 创建一个集合，存储多个字符串元素
- 把集合中所有以"张"开头的元素存储到一个新的集合
- 把"张"开头的集合中的长度为3的元素存储到一个新的集合
- 遍历上一步得到的集合
原始方式示例代码
public class StreamDemo { 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"); //把集合中所有以"张"开头的元素存储到一个新的集合 ArrayList<String> zhangList = new ArrayList<String>(); for(String s : list) { if(s.startsWith("张")) { zhangList.add(s); } } // System.out.println(zhangList); //把"张"开头的集合中的长度为3的元素存储到一个新的集合 ArrayList<String> threeList = new ArrayList<String>(); for(String s : zhangList) { if(s.length() == 3) { threeList.add(s); } } // System.out.println(threeList); //遍历上一步得到的集合 for(String s : threeList) { System.out.println(s); } System.out.println("--------"); //Stream流来改进 // list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(s -> System.out.println(s)); list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(System.out::println); } }使用Stream流示例代码
public class StreamDemo { 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"); //Stream流来改进 list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(System.out::println); } }Stream流的好处
直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印
Stream流把真正的函数式编程风格引入到Java中
2.2Stream流的常见生成方式【应用】
Stream流的思想
生成Stream流的方式
Collection体系集合
使用默认方法stream()生成流， default Stream<E> stream()
Map体系集合
把Map转成Set集合，间接的生成流
数组
通过Stream接口的静态方法of(T... values)生成流
代码演示
public class StreamDemo { public static void main(String[] args) { //Collection体系的集合可以使用默认方法stream()生成流 List<String> list = new ArrayList<String>(); Stream<String> listStream = list.stream(); Set<String> set = new HashSet<String>(); Stream<String> setStream = set.stream(); //Map体系的集合间接的生成流 Map<String,Integer> map = new HashMap<String, Integer>(); Stream<String> keyStream = map.keySet().stream(); Stream<Integer> valueStream = map.values().stream(); Stream<Map.Entry<String, Integer>> entryStream = map.entrySet().stream(); //数组可以通过Stream接口的静态方法of(T... values)生成流 String[] strArray = {"hello","world","java"}; Stream<String> strArrayStream = Stream.of(strArray); Stream<String> strArrayStream2 = Stream.of("hello", "world", "java"); Stream<Integer> intStream = Stream.of(10, 20, 30); } }
2.3Stream流中间操作方法【应用】
概念
中间操作的意思是，执行完此方法之后，Stream流依然可以继续执行其他操作。
常见方法
方法名 说明 Stream<T> filter(Predicate predicate) 用于对流中的数据进行过滤 Stream<T> limit(long maxSize) 返回此流中的元素组成的流，截取前指定参数个数的数据 Stream<T> skip(long n) 跳过指定参数个数的数据，返回由该流的剩余元素组成的流 static <T> Stream<T> concat(Stream a, Stream b) 合并a和b两个流为一个流 Stream<T> distinct() 返回由该流的不同元素（根据Object.equals(Object) ）组成的流 Stream<T> sorted() 返回由此流的元素组成的流，根据自然顺序排序 Stream<T> sorted(Comparator comparator) 返回由该流的元素组成的流，根据提供的Comparator进行排序 <R> Stream<R> map(Function mapper) 返回由给定函数应用于此流的元素的结果组成的流 IntStream mapToInt(ToIntFunction mapper) 返回一个IntStream其中包含将给定函数应用于此流的元素的结果 filter代码演示
public class StreamDemo01 { 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，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
public class StreamDemo02 { 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); } }concat&distinct代码演示
public class StreamDemo03 { 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4个数据组成一个流 Stream<String> s1 = list.stream().limit(4); //需求2：跳过2个数据组成一个流 Stream<String> s2 = list.stream().skip(2); //需求3：合并需求1和需求2得到的流，并把结果在控制台输出 // Stream.concat(s1,s2).forEach(System.out::println); //需求4：合并需求1和需求2得到的流，并把结果在控制台输出，要求字符串元素不能重复 Stream.concat(s1,s2).distinct().forEach(System.out::println); } }sorted代码演示
public class StreamDemo04 { 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); //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 num = s1.length()-s2.length(); int num2 = num==0?s1.compareTo(s2):num; return num2; }).forEach(System.out::println); } }map&mapToInt代码演示
public class StreamDemo05 { 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：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(s -> Integer.parseInt(s)).forEach(System.out::println); // list.stream().map(Integer::parseInt).forEach(System.out::println); // list.stream().mapToInt(Integer::parseInt).forEach(System.out::println); //int sum() 返回此流中元素的总和 int result = list.stream().mapToInt(Integer::parseInt).sum(); System.out.println(result); } }
2.4Stream流终结操作方法【应用】
概念
终结操作的意思是，执行完此方法之后，Stream流将不能再执行其他操作。
常见方法
方法名 说明 void forEach(Consumer action) 对此流的每个元素执行操作 long count() 返回此流中的元素数 代码演示
public class StreamDemo { 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); //需求2：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); } }
2.5Stream流综合练习【应用】
案例需求
现在有两个ArrayList集合，分别存储6名男演员名称和6名女演员名称，要求完成如下的操作
男演员只要名字为3个字的前三人
女演员只要姓林的，并且不要第一个
把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据
演员类Actor已经提供，里面有一个成员变量，一个带参构造方法，以及成员变量对应的get/set方法
代码实现
public class Actor { private String name; public Actor(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } public class StreamTest { public static void main(String[] args) { //创建集合 ArrayList<String> manList = new ArrayList<String>(); manList.add("周润发"); manList.add("成龙"); manList.add("刘德华"); manList.add("吴京"); manList.add("周星驰"); manList.add("李连杰"); ArrayList<String> womanList = new ArrayList<String>(); womanList.add("林心如"); womanList.add("张曼玉"); womanList.add("林青霞"); womanList.add("柳岩"); womanList.add("林志玲"); womanList.add("王祖贤"); /* //男演员只要名字为3个字的前三人 Stream<String> manStream = manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3); //女演员只要姓林的，并且不要第一个 Stream<String> womanStream = womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1); //把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起 Stream<String> stream = Stream.concat(manStream, womanStream); //把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据 // stream.map(Actor::new).forEach(System.out::println); stream.map(Actor::new).forEach(p -> System.out.println(p.getName())); */ Stream.concat(manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3), womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1)).map(Actor::new). forEach(p -> System.out.println(p.getName())); } }
2.6Stream流的收集操作【应用】
概念
对数据使用Stream流的方式操作完毕后，可以把流中的数据收集到集合中。
常用方法
方法名 说明 R collect(Collector collector) 把结果收集到集合中 工具类Collectors提供了具体的收集方式
方法名 说明 public static <T> Collector toList() 把元素收集到List集合中 public static <T> Collector toSet() 把元素收集到Set集合中 public static Collector toMap(Function keyMapper,Function valueMapper) 把元素收集到Map集合中 代码演示
public class CollectDemo { public static void main(String[] args) { //创建List集合对象 List<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("林青霞"); list.add("张曼玉"); list.add("王祖贤"); list.add("柳岩"); /* //需求1：得到名字为3个字的流 Stream<String> listStream = list.stream().filter(s -> s.length() == 3); //需求2：把使用Stream流操作完毕的数据收集到List集合中并遍历 List<String> names = listStream.collect(Collectors.toList()); for(String name : names) { System.out.println(name); } */ //创建Set集合对象 Set<Integer> set = new HashSet<Integer>(); set.add(10); set.add(20); set.add(30); set.add(33); set.add(35); /* //需求3：得到年龄大于25的流 Stream<Integer> setStream = set.stream().filter(age -> age > 25); //需求4：把使用Stream流操作完毕的数据收集到Set集合中并遍历 Set<Integer> ages = setStream.collect(Collectors.toSet()); for(Integer age : ages) { System.out.println(age); } */ //定义一个字符串数组，每一个字符串数据由姓名数据和年龄数据组合而成 String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33", "柳岩,25"}; //需求5：得到字符串中年龄数据大于28的流 Stream<String> arrayStream = Stream.of(strArray).filter(s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 28); //需求6：把使用Stream流操作完毕的数据收集到Map集合中并遍历，字符串中的姓名作键，年龄作值 Map<String, Integer> map = arrayStream.collect(Collectors.toMap(s -> s.split(",")[0], s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]))); Set<String> keySet = map.keySet(); for (String key : keySet) { Integer value = map.get(key); System.out.println(key + "," + value); } } }