Java8中stream和functionalinterface怎么用

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generate 與 Supplier

stream 最常見的來源是 Collection。Collection 是一組可遍歷元素的抽象容器。它有兩大類實(shí)現(xiàn)：不允許重復(fù)元素的 Set 和允許重復(fù)的 List。只要在某個(gè) Collection 對(duì)象后面加上 .stream() 或者 .parallelStream() 就可以得到相應(yīng)的 stream 了。

如果沒有現(xiàn)成的 Collection，或者 Collection 太大根本存不下，還有什么辦法可以生成 stream 么？如果知道生成 stream 中每個(gè)元素的算法，就可以無中生有造出一個(gè) stream 來。這里用到的是方法 Stream.generate()，它依賴于一個(gè)函數(shù)式接口 Supplier。

static  Stream generate(Supplier s);

Supplier 的方法 get() 在每次調(diào)用時(shí)都返回一個(gè) T 的對(duì)象。因?yàn)?get() 方法不接收任何參數(shù)，所以使用 generate 時(shí)，代碼總是會(huì)寫成類似 () -> returnValue 的樣子。

另外，由于 get() 可以被調(diào)用無限多次，因此通過 generate 生成的 stream 也是無限長(zhǎng)的，必要時(shí)可以通過 .limit() 截取前若干個(gè)元素。

例如，如果想獲得一個(gè)無限長(zhǎng)的隨機(jī) UUID 序列，可以使用下面的方法：

Stream infiniteUUIDStream = Stream.generate(() -> UUID.randomUUID());

想要獲取諸如 1 ~ 10 這樣的序列也是可行的，但需要一個(gè) helper class 記錄當(dāng)前狀態(tài)，這里就不提供案例了。

forEach 與 Consumer

知道了如何生成 stream，也要知道如何消費(fèi)它。既然 stream 可以從 Collection 來，那么最后應(yīng)該也能變成 Collection，這就是 collect() 的功勞了。collect() 接收一個(gè) Collector 作為參數(shù)，返回從 stream 生成的 Collection 對(duì)象。不過這個(gè) Collector 不是函數(shù)式接口，所以不屬于本文的重點(diǎn)。下面著重講解的是 forEach 方法。

void forEach(Consumer action);

forEach 與函數(shù)式接口 Consumer 配合工作，Consumer 的 void accept(T t) 方法就是來消費(fèi) stream 中的各個(gè)元素的。因?yàn)?accept 接收單個(gè)元素 T 作為參數(shù)，forEach 會(huì)寫成 e -> statement 的形式，其中 statement 不返回任何值。

比如，逐行打印 stream 中的每一個(gè)元素，就可以寫作：

stream.forEach(e -> System.out.println(e));

或者通過方法引用進(jìn)一步簡(jiǎn)化：

stream.forEach(System.out::println);

reduce 與 BinaryOperator

除了 forEach 這種吞噬元素的終結(jié)型操作以外，使用 stream 中的元素還有兩種常見的模式。第一種依舊是終結(jié)型操作：整合所有的元素，最后返回一個(gè)單一的值，我們把這個(gè)操作稱作 reduce。第二種則是過程性操作，它讓每個(gè)元素都有自己對(duì)應(yīng)的返回值，之后重組成為新的 stream，以便下一步繼續(xù)利用。我們把第二種操作稱為 map。把剛剛提及的這兩個(gè)操作結(jié)合起來，就是大名鼎鼎的 MapReduce 了（誤）。

reduce 與一種特殊的函數(shù)式接口搭配使用，它叫 BinaryOperator。BinaryOperator 的原型是 BiFunction，那這個(gè) BiFunction 又是怎么回事呢？原來，BiFunction 是一個(gè)寬泛的函數(shù)式接口，它的方法 R apply(T t, U u) 接受類型為 T 和 U 的兩個(gè)參數(shù)，并返回一個(gè)類型為 R 的值。如果 T U R 這三者的類型相同，就可以寫作 BiFunction。因?yàn)檫@種用法尤其常見，于是它有了自己專屬的名字，即 BinaryOperator。最常見的 BinaryOperator 當(dāng)屬二元算術(shù)操作，我們熟知的加減乘除都屬于這個(gè)范疇。

講解 reduce 時(shí)最常見的例子就是求一個(gè) stream 中所有元素之和了：

// stream: Stream
Optional sum = stream.reduce((a, b) -> a + b);

我們可以看出，reduce 方法的特征是 (a, b) -> returnValue。它返回的結(jié)果是 Optional，我們可以用 .isPresent() 查看是否為空值；當(dāng)值不為空時(shí)，用 .get() 獲取數(shù)據(jù)。

map 與 Function

map 或許是 stream 中使用最為廣泛的一個(gè)操作了。與 reduce 涉及的 BiFunction 不同，與 map 配套使用的函數(shù)式接口是略為簡(jiǎn)單的 Function。它同樣是一個(gè)寬泛的函數(shù)式接口，同時(shí)也是函數(shù)式接口最著名的代表。Function 的方法 R apply(T t) 接受一個(gè)類型為 T 的參數(shù)，并返回一個(gè)類型為 R 的值。map 所做的事情，就是把這個(gè) Function 應(yīng)用于 stream 中的每一個(gè)元素，以得到一個(gè)新的全部由 R 組成的 stream。

比如說，把一個(gè) stream 中的每一個(gè)字符串都變成大寫：

// original: Stream
Stream transformed = original.map(e -> e.toUpperCase());

map 方法的特征是 e -> returnValue。正如我們之前用過的 System.out::println 一樣，這里也可以使用方法引用簡(jiǎn)化代碼，只要引用的方法符合 map 預(yù)期的類型即可：傳入一個(gè) T 參數(shù)，返回一個(gè) R 值。

// original: Stream
Stream transformed = original.map(String::toUpperCase);

filter 與 Predicate

介紹了 forEach，reduce 和 map 這些重量級(jí)的操作，下面我們來處理一個(gè)尷尬的問題：如果這個(gè) stream 中有我們不想要的元素怎么辦？答案是使用 filter 把他們踢出去。

與 filter 搭配使用的函數(shù)式接口是 Predicate。Predicate 的方法 boolean test(T t) 接受一個(gè)類型為 T 的參數(shù)，并返回 true 或是 false。我們可以認(rèn)為 Predicate 就是特異化的 Function，因?yàn)樗褂玫米銐驈V泛，所以自立門戶成為一套單獨(dú)的接口。

在下面的例子中，程序只打印 stream 中的偶數(shù)：

// stream: Stream
stream.filter(e -> e % 2 == 0).forEach(System.out::println);

可以看出，由于 Predicate 是一種特異的 Function，所以 filter 方法的特征與 map 在外觀上如出一轍。不過 filter 要保證 e -> returnValue 中的 returnValue 是一個(gè) boolean，否則編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)。

sorted 與 Comparator

最后來看看 stream 中非常強(qiáng)大的 sorted 方法，它允許我們自定義比較規(guī)則對(duì) stream 中的元素排序。與 sorted 搭配的函數(shù)式接口是 Comparator，Comparator 使用 int compare(T o1, T o2) 方法比較兩個(gè) T 類型的對(duì)象。排序正是通過比較對(duì)象之間的相對(duì)大小實(shí)現(xiàn)的。

接下來的例子將 stream 中的浮點(diǎn)數(shù)按絕對(duì)值的升序排列，并打印出來：

// stream: Stream
stream.sorted((a, b) -> {
 double diff = a - b;
 if (diff < 0) return -1;
 else if (diff > 0) return 1;
 else return 0;
 }).forEach(System.out::println);

不難看出，sorted 方法的特征與 reduce 比較相似，都是 (a, b) -> returnValue 的結(jié)構(gòu)，但是要保證 returnValue 是 int 類型。

以上是“Java8中stream和functional interface怎么用”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！

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