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Java8实用技能

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大概一年多之前,我对java8的理解还仅限一些只言片语的文章之上,后来出于对函数式编程的兴趣,买了本参考书看了一遍,然后放在了书架上,后来,当我接手大客户应用的开发工作之后,java8的一些工具,对我的效率有了不小的提升,因此想记录一下java’8的一些常用场景,我希望这会成为一个小字典,能让我免于频繁翻书,但是总能找到自己想找的知识。

用于举例的model:

@Data
public class Apple {
    private Long appleId;
    private String appleName;
    private Float appleWeight;
    private Integer appleClassic;
}

一、Java 8 Lambda 表达式

这无疑是最常用的功能之一,其实lambda表达式的作用,应该就是简洁明了,实际上是用最短的字符,通过类型推导,语法糖等方式去对编译器描述清楚这段代码的功能,这和泛型有点相似,对于编程人员来说,一定程度上也提高了编程效率和代码可读性。

如常用的lambda表达式:
process(()->System.out.println(“this is so cool!”))

例如对苹果重量排序:

   List<Apple> apples = Lists.newArrayList();
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            Apple apple = new Apple();
            apples.add(apple);
        }
        apples.sort(Comparator.comparing(Apple::getAppleWeight));


反序:
        apples.sort(Comparator.comparing(Apple::getAppleWeight).reversed());


重量相同时:比较等级:



  apples.sort(Comparator
                .comparing(Apple::getAppleWeight)
                .reversed()



谓词复合查询:


  Predicate<Apple> a = apple -> apple.getAppleWeight() > 10;
        weight10.or(apple -> apple.getAppleClassic() > 2)
                .and(apple -> StringUtils.equalsIgnoreCase(apple.getAppleName(), "优质苹果"));
                
可以看做(a||b)&&c


函数复合:


        Function<Apple, Float> f = a -> a.getAppleWeight() + 1;
        Function<Float, Float> g = a -> a * 2;
        Function<Apple, Float> h = f.andThen(g);
        
    数学写作 h=g(f(x))

  Function<Apple, Float> g = a -> a.getAppleWeight() + 1;
        Function<Float, Float> f = a -> a * 2;
        Function<Apple, Float> h = f.compose(g);
 数学写作 h=f(g(x))

小结:java8实际上想传递函数,函数是什么?是一个映射,可以看做x->y,输入x然后映射到值y的过程,
java无法摆脱一切皆是对象的思想,因此函数式依附在对象上传递的,因此也有了下面的说法,方法引用,以及函数式接口,让函数随着对象传递,为了函数式编程,甚至专门写一个接口—对象来传递函数。然而,函数才是主角。

二、Java 8 方法引用

方法引用十分简单,其实也是将方法作为参数传递。使用::域作用符,将一段方法传递。
举例:Apple::getAppleId
String::subString
System.out::println

三、Java 8 函数式接口 函数式编程

利用java进行函数式编程主要就是利用函数式接口,但是函数式接口在java8之前就有一些了,就例如多线程的runnable,但是8以前是没有lambda表达式的,所以只能使用匿名内部类,在用过lambda表达式的人看来,那是相当臃肿的,8更新了lambda表达式,这就使函数式编程更上一层楼.

java8的函数式接口为我们传递函数提供了工具,我们可以自己定义函数式接口,然后让其他人,或者是java API调用。
关于函数接口,需要记住的就是两件事:
函数接口是行为的抽象;
函数接口是数据转换器。

四、Java 8 Stream

在我接触到java8流式处理的时候,我的第一感觉是流式处理让集合操作变得简洁了许多,通常我们需要多行代码才能完成的操作,借助于流式处理可以在一行中实现。其本质是,将一些原本开发者需要做的处理如迭代等,放在了java库里,让我们只关心自己的业务逻辑,比如我们希望对一个包含整数的集合中筛选出所有的偶数,并将其封装成为一个新的List返回,那么在java8之前,我们需要通过如下代码实现:

过去:
List<Integer> evens = new ArrayList<>();
for (final Integer num : nums) {
    if (num % 2 == 0) {
        evens.add(num);
    }
}

stream实现:
List<Integer> evens = nums.stream().filter(num -> num % 2 == 0).collect(Collectors.toList());



我们需要取出10个等级高于3的苹果,跳过其中两个,按重量排序,去重,然后取出苹果的Name,然后取出名字的每个字符:
 List<String> appleName = apples.parallelStream()
                .filter(a -> a.getAppleClassic() < 2)
                .sorted(Comparator.comparing(Apple::getAppleWeight))
                .map(Apple::getAppleName)
                .map(s -> s.split(""))
                .limit(10)
                .skip(2)
                .distinct()
                .flatMap(Arrays::stream)
                .collect(Collectors.toList());   
                
构造AppleId ApppleName Map:
        Map<Long, String> appleIdMap = apples.stream()
                .collect(Collectors.toMap(Apple::getAppleId, Apple::getAppleName, (s, s2) -> s.length() > s2.length() ? s : s2));
       
       
 谓词查找:      
 if (appleName.stream().anyMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果")));
        if (appleName.stream().allMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果")));
        if (appleName.stream().noneMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果")));
     


短路查找:
        appleName.stream()
                .filter(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果"))
                .findAny()
                .ifPresent(System.out::println);
findfirst在并行时限制多一些,如果不在意返回的是哪个元素,使用findAny。
                
       
求和:         
    apples.stream()
    .map(Apple::getAppleWeight)
    .reduce(0F, (a, b) -> a + b);

计数:
        apples.stream().count();

                

使用stream的好处:
1.更简洁,更易读
2.可复合,更灵活
3.可并行

五、Java 8 Optional 类

Optional着重为解决java的NPE问题是Java8提供的为了解决null安全问题的一个API。善用Optional可以使我们代码中很多繁琐、丑陋的设计变得十分优雅。

使用Optional,我们就可以把下面这样的代码进行改写:
public static String getName(User u) {
    if (u == null)
        return "Unknown";
    return u.name;
}

不过,千万不要改写成这副样子。

public static String getName(User u) {
    Optional<User> user = Optional.ofNullable(u);
    if (!user.isPresent())
        return "Unknown";
    return user.get().name;
}

这样才是正确使用Optional的姿势。那么按照这种思路,我们可以安心的进行链式调用,而不是一层层判断了。
public static String getName(User u) {
    return Optional.ofNullable(u)
                    .map(user->user.name)
                    .orElse("Unknown");
}
看一段代码:

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    if (comp != null) {
        CompResult result = comp.getResult();
        if (result != null) {
            User champion = result.getChampion();
            if (champion != null) {
                return champion.getName();
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available.");
}
让我们看看经过Optional加持过后,这些代码会变成什么样子。
public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    return Optional.ofNullable(comp)
            .map(c->c.getResult())
            .map(r->r.getChampion())
            .map(u->u.getName())
            .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available."));
}

还有很多不错的使用姿势,比如为空则不打印可以这么写:

string.ifPresent(System.out::println);

参考资料:《Java 8 in Action: Lambdas, streams, and functional-style programming》 Raoul-gabriel Urma (作者), Mario Fusco (作者), Alan Mycroft (作者)

作者:文烁
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