Lambda表达式

什么是Lambda表达式

Lambda是一个匿名函数，即没有函数名的函数（简化了匿名委托的使用，让代码更加简洁）

如果想把一块代码，赋值给变量 ---> 闭包、匿名内部类（常见的例子：Runnable、click监听）

匿名委托：匿名内部类

Lambda语法

Lambda表达式在Java语言中引入了一个新的语法元素，

Runnable r = new Runnable(){
    @Override
    public void run(){
        System.out.println("hello lambda");
    }
}

Runnable r2 = ()->System.out.println("hello lambda");

TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new Comparator<>(){
    @Override
    public int compare(String o1, String o2){
        return Long.compare(o1.length(), o2.length());
    }
});

TreeSet<String> ts2 = new TreeSet<>(o1, o2)->Long.compare(o1.length(), o2.length());

语法格式

• 一、无参数、无返回值

()->System.out.println("Hello Lambda");

• 二、有一个参数，无返回值

(x)->System.out.println(x);

• 三、若只有一个参数、小括号可以不写

x->System.out.println(x);

• 四、有两个以上的参数，有返回值，并且Lambda体重有多条语句

Comparator<Integer> com = (x, y)->{
    System.out.println("函数式接口");
    return Integer.compare(x, y);
}

• 五、若Lambda体重只有一条语句，return和大括号都可以省略不写

Comparator<Integer> com=(x,y)->Integer.compare(x,y);

• 六、Lambda表达式的参数列表的数据类型可以省略不写，因为JVM编译器可以通过上下文推断出数据类型，即“类型推断”

(Integer x, Integer y)->Integer.compare(x,y);

函数式接口

Lambda表达式需要“函数式接口”的支持
函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口，称之为函数式接口。可以使用注解@FunctionInterface检查是否是函数式接口

关于@FunctionInterface注解：

1. 该注解只能标记在"有且仅有一个抽象方法"的接口上。
2. JDK8接口中的静态方法和默认方法，都不算是抽象方法。
3. 接口默认继承java.lang.Object，所以如果接口显示声明覆盖了Object中方法，那么也不算抽象方法。
4. 该注解不是必须的，如果一个接口符合"函数式接口"定义，那么加不加该注解都没有影响。加上该注解能够更好地让编译器进行检查。如果编写的不是函数式接口，但是加上了@FunctionInterface，那么编译器会报错。

@FunctionInterface
public interface MyFun{
    public double getValue();
}

@FunctionInterface
public interface MyFun<T>{
    public T getValue();
}

public static void main(String[] args){
    String newStr = toUpperString((str)->str.toUpperCase(), "toRoot");
    System.out.println(newStr);
}

public static String toUpperString(MyFun<String> mf, String str){
    return mf.getValue(str);
}

方法引用

1. 使用情景：
   当要传递给Lambda提的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用（实现抽象方法的参数列表，必须与引用方法的参数列表保持一致）

2. 定义：
   使用操作符::将方法名和对象或类的名字分割开来。

3. 分类

   1. 对象::实例方法
   2. 类::静态方法
   3. 类::实例方法

Consumer<String> c = new Consumer<>(){
    @Override
    public void accept(String s){
        System.out.println(s);
    }
}


public static void main(){
    Consumer<String> c1 = s -> System.out.prinln(s);

    Consumer<String> c2 = System.out::prinln;
}


public static void main(String[] args){
    BinaryOperator<Double> bo = (n1, n2)->Math.pow(n1, n2);
    
    BinaryOperator<Double> bo2 = Math::pow;
}


public static void main(String[] args){
    BiPredicate<String, String> bp = (str1, str2)->str1.equals(str2);
    
    BiPredicate<String, String> bp2 = String::equals;
}

注意：
当
第一个参数是要执行的方法的实例对象
第二、三...个参数是传递的其他参数
最后一个参数是要执行的方法的返回值类型
使用ClassName::methodName

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        TriFunction<Sum, String, String, Integer> anonymous = new TriFunction<Sum, String, String, Integer>() {
            @Override
            public Integer apply(Sum sum, String s, String s2) {
                return sum.doSum(s, s2);
            }
        };
        Integer result1 = anonymous.apply(new Sum(), "1", "3");
        System.out.println(result1);

        TriFunction<Sum, String, String, Integer> lambda = (Sum sum, String s1, String s2)-> sum.doSum(s1, s2);
        Integer result2 = lambda.apply(new Sum(), "1","4");
        System.out.println(result2);


        TriFunction<Sum, String, String, Integer> mRef = Sum::doSum;
        Integer result3 = mRef.apply(new Sum(), "2", "4");
        System.out.println(result3);
    }
}

interface TriFunction<T, U, V, R>{
    R apply(T t, U u, V v);
}

class Sum{
    Integer doSum(String s1, String s2){
        return Integer.valueOf(s1) + Integer.valueOf(s2);
    }
}

构造器引用

格式：ClassName::new
与函数式接口相结合，自动与函数式接口中方法兼容。
可以把构造器引用赋值给定义的方法，与构造器参数列表要与接口中抽象方法的参数列表一致

public static void main(String[] args){
    Supplier<Person> x = ()->new Person();
    Supplier<Person> x2 = Person::new;
}

public static void main(String[] args){
    Function<String, Person> f = x->new Person(x);
    Function<String, Person> f2 = Person::new;
}

注意：
要用Supplier<Person>来接收，而不能写成

//错误
Person person = Person::new;
//正确
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.N)
Supplier<Person> personSup = Person::new;
Person person = personSup.get();

数组引用

非重点，但得看得懂
格式： type[] :: new

public static void main(String[] args) {
    Function<Integer,Person[]> f  = x->new Person[x];
   Function<Integer,Person[]>  f2 = Person[]::new;
}

Stream API

流 (Stream)是什么

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！ ”
注意：

• Stream 自己不会存储元素。
• Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
• Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。

Stream 操作实例

取出所有大于18岁人的姓名，按字典排序，并输出到控制台

   private static  List<Person> persons = Arrays.asList(
            new Person("CJK",19,"女"),
            new Person("BODUO",20,"女"),
            new Person("JZ",21,"女"),
            new Person("anglebabby",18,"女"),
            new Person("huangxiaoming",5,"男"),
            new Person("ROY",18,"男")
    );
public static void main(String[] args) throws IOException {
 persons.stream().filter(x-     >x.getAge()>=18).map(Person::getName).sorted().forEach(System.out::println);
}

Stream 的操作三个步骤

1. 创建 Stream
   一个数据源（如：集合、数组），获取一个流
2. 中间操作
   一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
3. 终止操作(终端操作)
   一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果

创建Steam

• Collection 提供了两个方法 stream() 与 parallelStream()
• 通过 Arrays 中的 stream() 获取一个数组流
• 通过 Stream 类中静态方法 of()
• 创建无限流

1. 创建 Stream

@Test
public void test1(){
    //1. Collection 提供了两个方法  stream() 与 parallelStream()
    List<String> list = new ArrayList<>();
    Stream<String> stream = list.stream(); //获取一个顺序流
    Stream<String> parallelStream = list.parallelStream(); //获取一个并行流

    //2. 通过 Arrays 中的 stream() 获取一个数组流
    Integer[] nums = new Integer[10];
    Stream<Integer> stream1 = Arrays.*stream*(nums);

    //3. 通过 Stream 类中静态方法 of()
    Stream<Integer> stream2 = Stream.of(1,2,3,4,5,6);
    
    //4. 创建无限流
    //迭代
    Stream<Integer> stream3 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 2).limit(10);
    stream3.forEach(System.out::println);

    //生成
    Stream<Double> stream4 = Stream.generate(Math::random).limit(2);
    stream4.forEach(System.out::println);
}

问题：
下面创建流(Stream)的方式哪些是正确的（多选）
A. Steam.newInstanceOf()
B. Collection.of()
C. Collection.stream() 或Collection.parallelStream()
D. Stream.of()
E. Stream.generate() 或 Stream.iterate()
F. Arrays.stream()

中间操作

1. 筛选与切片
   • filter——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
   • limit——截断流，使其元素不超过给定数量。
   • skip(n) —— 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补
   • distinct——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
2. 映射

• map——接收 Lambda ， 将元素转换成其他形式或提取信息。接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。
• flatMap——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流

3. 排序

• sorted()——自然排序
• sorted(Comparator com)——定制排序
  问题：

1. 有个数组Integer[] ary = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10} ，取出中间的第三到第五个元素

List<Integer> collect = Arrays.stream(ary).skip(2).limit(3).collect(Collectors.toList());

2. 有个数组Integer[] ary = {1,2,2,3,4,5,6,6,7,8,8,9,10}，取出里面的偶数，并去除重复

List<Integer> list = Arrays.stream(ary).filter(x -> x % 2 == 0).distinct().collect(Collectors.toList());
Set<Integer> integerSet = Arrays.stream(ary).filter(x -> x % 2 == 0).collect(Collectors.toSet());

3. 有个二维数组，要求把数组组合成一个一维数组，并排序（1，2，3，4，5……12）
   Integer[][] ary = {{3,8,4,7,5}, {9,1,6,2}, {0,10,12,11} };

Arrays.stream(ary).flatMap(item->Arrays.stream(item)).sorted().forEach(System.out::println);

终止操作

终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是 void 。

1. 查找与匹配

接口	说明
allMatch(Predicate p)	检查是否匹配所有元素
anyMatch(Predicate p)	检查是否至少匹配一个元素
noneMatch(Predicate p)	检查是否没有匹配所有元素
findFirst()	返回第一个元素
findAny()	返回当前流中的任意元素
count()	返回流中元素总数
max(Comparator c)	返回流中最大值
min(Comparator c)	返回流中最小值
forEach(Consumer c)	迭代

问题：
Integer[] ary = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}

1. 检查是否所有元素都小于10
2. 检查是否至少有一个元素小于2
3. 检查是不是没一个元素大于10
4. 返回第一个元素
5. ary 有多少个元素
6. 求ary里面最大值
7. 求ary里面最小值
8. 循环遍历打出ary 里面偶数

归约

reduce(T iden, BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
reduce(BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>

问题：求所有人员学生的总分

   Integer all = persons.stream().map(Person::getScore).reduce((integer, integer2) -> integer + integer2).get()

收集

collect(Collector c)
将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法
Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作(如收集到 List、Set、Map)。
Collectors实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建常见收集器实例
具体方法与实例如下：

• toList List<T> 把流中元素收集到List

List<Person> emps= list.stream().collect(Collectors.toList());

• toSet Set<T> 把流中元素收集到Set

Set<Person> emps= list.stream().collect(Collectors.toSet());

• toCollection Collection<T> 把流中元素收集到创建的集合

Collection<Person> emps=list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

• counting Long 计算流中元素的个数

long count = list.stream().collect(Collectors.counting());

• summing Int Integer 对流中元素的整数属性求和

int total=list.stream().collect(Collectors.summingInt(Person::getAge));

• averaging Int Double 计算流中元素Integer属性的平均值

double avg= list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Person::getAge));

• summarizingInt IntSummaryStatistics 收集流中Integer属性的统计值。如：平均值

Int SummaryStatisticsiss= list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Person::getAge));

• joining String 连接流中每个字符串

String str= list.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.joining());

• maxBy Optional<T> 根据比较器选择最大值

Optional<Person> max= list.stream().collect(Collectors.maxBy(comparingInt(Person::getSalary)));

• minBy Optional<T> 根据比较器选择最小值

Optional<Person> min = list.stream().collect(Collectors.minBy(comparingInt(Person::getSalary)));

• reducing 归约产生的类型 从一个作为累加器的初始值开始，利用BinaryOperator与流中元素逐个结合，从而归约成单个值

int total=list.stream().collect(Collectors.reducing(0, Person::getSalar, Integer::sum));

• collectingAndThen 转换函数返回的类型 包裹另一个收集器，对其结果转换函数

int how= list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), List::size));

• groupingBy Map<K, List<T>> 根据某属性值对流分组，属性为K，结果为V

Map<Person.Status,List<Person>> map= list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getStatus));

partitioningBy Map<Boolean, List<T>> 根据true或false进行分区

Map<Boolean,List<Person>>vd= list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(Person::getManage));

练习
Integer[] ary = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}

1. 使用Collectors求ary的最大值
2. 使用Collectors求ary的平均值
3. 使用Collectors.joining输出”1:2:3:4:5:6:7:8:9:10”
4. 使用Collectors.reducing求ary数组的总和
5. 使用Collectors.counting求ary个数

问题：

1. 取出Person对象的所有名字，放到List集合中

List<String> collect2 = persons.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());

2. 求Person对象集合的分数的平均分、总分、最高分，最低分，分数的个数

IntSummaryStatistics collect = persons.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Person::getScore));
System.out.println(collect);

3. 根据成绩分组，及格的放一组，不及格的放另外一组

Map<Boolean, List<Person>> collect1 = persons.stream().collect(Collectors.partitioningBy(person -> person.getScore() >= 60));
System.out.println(collect1);

4. WordCount

public static void main(String[] args) throws IOException {
    InputStream resourceAsStream = Person.class.getClassLoader().getResourceAsStream("aa.txt");
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(resourceAsStream));
    bufferedReader.lines().flatMap(x->Stream.of(x.split(" "))).sorted().collect(Collectors.groupingBy(String::toString)).forEach((a,b)-> System.out.println(a+":"+b.size()));
    bufferedReader.close();
}