Java 8中一些常用的全新的函数式接口
来源:互联网 发布:批量裁剪图片软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/01 23:27
http://www.cnblogs.com/heimianshusheng/p/5672641.html
这一篇属于菜鸟级博客,只是介绍了一些在Java 8中新出现的一些很有用的接口,通过一些简单的例子加以说明,没有深入地阐述。
函数式接口
什么是函数式接口?
函数式接口,@FunctionalInterface,简称FI,简单的说,FI就是指仅含有一个抽象方法的接口,以@Functionalnterface标注,注意⚠️,这里的抽象方法指的是该接口自己特有的抽象方法,而不包含它从其上级继承过来的抽象方法,例如:
@FunctionalInterfaceInterface FI{ abstract judge(int a); abstract equals(); }
上面这个接口尽管含有两个抽象方法,但是它仍然是一个FI,因为equals抽象方法是其从超类Object中继承的(当然这里的“接口继承超类Object”的说法很有争议,但是不妨碍咱们这里拿来理解FI这个概念),若是对于函数借口还有什么不明白的,个人推荐一个博客:http://lucida.me/blog/java-8-lambdas-insideout-language-features/这篇博客对java8中的一些新特性讲解的非常好!!
Java8中常用的全新的接口
Predicate接口
Predicate 接口只有一个参数,返回boolean类型。该接口包含多种默认方法来将Predicate组合成其他复杂的逻辑(比如:与,或,非):
代码如下:
Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0; predicate.test("foo"); // truepredicate.negate().test("foo"); // falsePredicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();
Function 接口
Function 接口有一个参数并且返回一个结果,并附带了一些可以和其他函数组合的默认方法(compose, andThen):
Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);backToString.apply("123"); // "123"
Supplier 接口
Supplier 接口返回一个任意范型的值,和Function接口不同的是该接口没有任何参数
Supplier<Person> personSupplier = Person::new;personSupplier.get(); // new Person
Consumer 接口
Consumer 接口表示执行在单个参数上的操作。
Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));
Comparator 接口
Comparator 是老Java中的经典接口, Java 8在此之上添加了多种默认方法:
Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName); Person p1 = new Person("John", "Doe");Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");comparator.compare(p1, p2); // > 0comparator.reversed().compare(p1, p2); // < 0
Optional 接口
Optional 不是函数是接口,这是个用来防止NullPointerException异常的辅助类型,这是下一届中将要用到的重要概念,现在先简单的看看这个接口能干什么:
Optional 被定义为一个简单的容器,其值可能是null或者不是null。在Java 8之前一般某个函数应该返回非空对象但是偶尔却可能返回了null,而在Java 8中,不推荐你返回null而是返回Optional。
Optional<String> optional = Optional.of("bam"); optional.isPresent(); // trueoptional.get(); // "bam"optional.orElse("fallback"); // "bam"optional.ifPresent((s) -> System.out.println(s.charAt(0))); // "b"
Stream 接口
java.util.Stream 表示能应用在一组元素上一次执行的操作序列。Stream 操作分为中间操作或者最终操作两种,最终操作返回一特定类型的计算结果,而中间操作返回Stream本身,这样你就可以将多个操作依次串起来。Stream 的创建需要指定一个数据源,比如 java.util.Collection的子类,List或者Set, Map不支持。Stream的操作可以串行执行或者并行执行。
首先看看Stream是怎么用,首先创建实例代码的用到的数据List:
List<String> stringCollection = new ArrayList<>();stringCollection.add("ddd2");stringCollection.add("aaa2");stringCollection.add("bbb1");stringCollection.add("aaa1");stringCollection.add("bbb3");stringCollection.add("ccc");stringCollection.add("bbb2");stringCollection.add("ddd1");
Java 8扩展了集合类,可以通过 Collection.stream() 或者 Collection.parallelStream() 来创建一个Stream。
Filter 过滤
过滤通过一个predicate接口来过滤并只保留符合条件的元素,该操作属于中间操作,所以我们可以在过滤后的结果来应用其他Stream操作(比如forEach)。forEach需要一个函数来对过滤后的元素依次执行。forEach是一个最终操作,所以我们不能在forEach之后来执行其他Stream操作。
stringCollection .stream() .filter((s) -> s.startsWith("a")) .forEach(System.out::println);// "aaa2", "aaa1"
Sort 排序
排序是一个中间操作,返回的是排序好后的Stream。如果你不指定一个自定义的Comparator则会使用默认排序。
stringCollection .stream() .sorted() .filter((s) -> s.startsWith("a")) .forEach(System.out::println); // "aaa1", "aaa2"
需要注意的是,排序只创建了一个排列好后的Stream,而不会影响原有的数据源,排序之后原数据stringCollection是不会被修改的:
System.out.println(stringCollection);// ddd2, aaa2, bbb1, aaa1, bbb3, ccc, bbb2, ddd1
⚠️ 其实这也是函数式编程的一个好处:不会改变对象状态,每次都会创建一个新对象。
Map 映射
中间操作map会将元素根据指定的Function接口来依次将元素转成另外的对象,下面的示例展示了将字符串转换为大写字符串。你也可以通过map来讲对象转换成其他类型,map返回的Stream类型是根据你map传递进去的函数的返回值决定的。
stringCollection .stream() .map(String::toUpperCase) .sorted((a, b) -> b.compareTo(a)) .forEach(System.out::println); // "DDD2", "DDD1", "CCC", "BBB3", "BBB2", "AAA2", "AAA1"
Match 匹配
Stream提供了多种匹配操作,允许检测指定的Predicate是否匹配整个Stream。所有的匹配操作都是最终操作,并返回一个boolean类型的值。
boolean anyStartsWithA = stringCollection .stream() .anyMatch((s) -> s.startsWith("a")); System.out.println(anyStartsWithA); // trueboolean allStartsWithA = stringCollection .stream() .allMatch((s) -> s.startsWith("a"));System.out.println(allStartsWithA); // falseboolean noneStartsWithZ = stringCollection .stream() .noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));System.out.println(noneStartsWithZ); // true
Count 计数
计数是一个最终操作,返回Stream中元素的个数,返回值类型是long。
long startsWithB = stringCollection .stream() .filter((s) -> s.startsWith("b")) .count(); System.out.println(startsWithB); // 3
Reduce 规约
这是一个最终操作,允许通过指定的函数来讲stream中的多个元素规约为一个元素,规越后的结果是通过Optional接口表示的:
Optional<String> reduced = stringCollection .stream() .sorted() .reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2); reduced.ifPresent(System.out::println);// "aaa1#aaa2#bbb1#bbb2#bbb3#ccc#ddd1#ddd2"
并行Streams
前面提到过Stream有串行和并行两种,串行Stream上的操作是在一个线程中依次完成,而并行Stream则是在多个线程上同时执行。
下面的例子展示了是如何通过并行Stream来提升性能:
首先我们创建一个没有重复元素的大表:
int max = 1000000;List<String> values = new ArrayList<>(max);for (int i = 0; i < max; i++) { UUID uuid = UUID.randomUUID(); values.add(uuid.toString());}
然后我们计算一下排序这个Stream要耗时多久,
串行排序:
long t0 = System.nanoTime(); long count = values.stream().sorted().count();System.out.println(count);long t1 = System.nanoTime();long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);System.out.println(String.format("sequential sort took: %d ms", millis));
// 串行耗时: 899 ms
并行排序:
long t0 = System.nanoTime(); long count = values.parallelStream().sorted().count();System.out.println(count);long t1 = System.nanoTime();long millis = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(t1 - t0);System.out.println(String.format("parallel sort took: %d ms", millis));
// 并行排序耗时: 472 ms
上面两个代码几乎是一样的,但是并行版的快了50%之多,唯一需要做的改动就是将stream()改为parallelStream()。
Map
前面提到过,Map类型不支持stream,不过Map提供了一些新的有用的方法来处理一些日常任务。
Map<Integer, String> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { map.putIfAbsent(i, "val" + i);}map.forEach((id, val) -> System.out.println(val));
以上代码很容易理解, putIfAbsent 不需要我们做额外的存在性检查,而forEach则接收一个Consumer接口来对map里的每一个键值对进行操作。
下面的例子展示了map上的其他有用的函数:
map.computeIfPresent(3, (num, val) -> val + num);map.get(3); // val33 map.computeIfPresent(9, (num, val) -> null);map.containsKey(9); // falsemap.computeIfAbsent(23, num -> "val" + num);map.containsKey(23); // truemap.computeIfAbsent(3, num -> "bam");map.get(3); // val33
接下来展示如何在Map里删除一个键值全都匹配的项:
代码如下:
map.remove(3, "val3");map.get(3); // val33 map.remove(3, "val33");map.get(3); // null
另外一个有用的方法:
map.getOrDefault(42, "not found"); // not found
对Map的元素做合并也变得很容易了:
map.merge(9, "val9", (value, newValue) -> value.concat(newValue));map.get(9); // val9 map.merge(9, "concat", (value, newValue) -> value.concat(newValue));map.get(9); // val9concat
Merge做的事情是如果键名不存在则插入,否则则对原键对应的值做合并操作并重新插入到map中。
函数式接口的出现,是Java8对于Lambda表达式的一种支持,有关更多Lambda表达式的知识请见:http://lucida.me/blog/java-8-lambdas-insideout-language-features/
个人推荐对于这些全新的学习方法:从官方文档出发,最好从java.util.stream里开始看,因为这里的大多数接口都会在流的操作中使用的到,官方文档里面给出了一些简短但有效的例子,结合文档的解释,能很好的理解这些全新的接口。
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