Lambda

目录

Hello Lambda

普通方法

使用一个普通方法,在for循环遍历中进行条件判断筛选出满足条件的数据

hp>100 && damage<50

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// hero
public class Hero implements Comparable<Hero> {
    public String name;
    public float hp;
    public int damage;
    public Hero(){}

    public Hero(String name){
        this.name = name;
    }

    public Hero(String name, float hp, int damage){
        this.name = name;
        this.hp = hp;
        this.damage = damage;
    }
    @Override
    public int compareTo(Hero anotherHero) {

         if (damage<anotherHero.damage){
             return 1;
         } else {
             return -1;
         }
    }

    public String toString(){
        return "Hero [name="+name+", hp "+hp+", damage"+damage+"]\r\n";
    }

}

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// testlambda
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;

public class Normal {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heroes = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            heroes.add(new Hero("Yang"+i, r.nextInt(1000),r.nextInt(1000)));
        }
        System.out.println("初始化的集合");
        System.out.println(heroes);
        System.out.println("finally");
        find(heroes);

    }

    private static void find(List<Hero> heroes){
        for (Hero hero: heroes){
            if (hero.hp>100&&hero.damage<50){
                System.out.println(hero);
            }
        }

    }
}

匿名方法

首先准备一个接口HeroChecker,提供一个test(Hero)方法 然后通过匿名类的方式,实现这个接口

HeroChecker checker = new HeroChecker() {

​ public boolean test(Hero h) {

​ return (h.hp>100 && h.damage<50);

​ }

};

接着调用filter,传递这个checker进去进行判断,这种方式就很像通过Collections.sort在对一个Hero集合排序,需要传一个Comparator 的匿名类对象进去一样。`

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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
   
import charactor.Hero;
   
public class TestLambda {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
        System.out.println("初始化后的集合:");
        System.out.println(heros);
        System.out.println("使用匿名类的方式,筛选出 hp>100 && damange<50的英雄");
        HeroChecker checker = new HeroChecker() {
            @Override
            public boolean test(Hero h) {
                return (h.hp>100 && h.damage<50);
            }
        };
           
        filter(heros,checker);
    }
   
    private static void filter(List<Hero> heros,HeroChecker checker) {
        for (Hero hero : heros) {
            if(checker.test(hero))
                System.out.print(hero);
        }
    }
   
}

Lambda 方式

使用lambda筛选出

filter(heros,(h)->h.hp>100 && h.damage<50);

同样是调用filter方法,从上一步的传递匿名类对象,变成了传递一个Lambda表达式进去

h->h.hp>100 && h.damage<50

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import charactor.Hero;
 
public class TestLamdba {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
        System.out.println("初始化后的集合:");
        System.out.println(heros);
        System.out.println("使用Lamdba的方式,筛选出 hp>100 && damange<50的英雄");
        filter(heros,h->h.hp>100 && h.damage<50);
    }
 
    private static void filter(List<Hero> heros,HeroChecker checker) {
        for (Hero hero : heros) {
            if(checker.test(hero))
                System.out.print(hero);
        }
    }
 
}

从匿名类演变成Lambda表达式

  1. 匿名类正常写法
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HeroChecker c1 = new HeroChecker() {
    public boolean test(Hero h) {
        return (h.hp>100 && h.damage<50);
    }
};
  1. 把外面的壳子去掉 只保留方法参数方法体 参数和方法体之间加上符号 ->
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HeroChecker c2 = (Hero h) ->{
	return h.hp>100 && h.damage<50;
};
  1. 把return和{}去掉
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HeroChecker c3 = (Hero h) ->h.hp>100 && h.damage<50;
  1. 把 参数类型和圆括号去掉(只有一个参数的时候,才可以去掉圆括号)
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HeroChecker c4 = h ->h.hp>100 && h.damage<50;
  1. 把c4作为参数传递进去
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 filter(heros,c4);
  1. 直接把表达式传递进去
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filter(heros, h -> h.hp > 100 && h.damage < 50);

匿名方法

匿名类 概念相比较, Lambda 其实就是匿名方法,这是一种把方法作为参数进行传递的编程思想。

虽然代码是这么写

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filter(heros, h -> h.hp > 100 && h.damage < 50);

但是,Java会在背后,悄悄的,把这些都还原成匿名类方式 。 引入Lambda表达式,会使得代码更加紧凑,而不是各种接口和匿名类到处飞。

弊端

Lambda表达式虽然带来了代码的简洁,但是也有其局限性。 \1. 可读性差,与啰嗦的但是清晰的匿名类代码结构比较起来,Lambda表达式一旦变得比较长,就难以理解 \2. 不便于调试,很难在Lambda表达式中增加调试信息,比如日志 \3. 版本支持,Lambda表达式在JDK8版本中才开始支持,如果系统使用的是以前的版本,考虑系统的稳定性等原因,而不愿意升级,那么就无法使用。

Lambda比较适合用在简短的业务代码中,并不适合用在复杂的系统中,会加大维护成本。

方法引用

引用静态方法

首先为TestLambda添加一个静态方法:

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public static boolean testHero(Hero h) {
   return h.hp>100 && h.damage<50;
}

lambda

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filter(heros, h->h.hp>100 && h.damage<50);

在Lambda表达式中调用这个静态方法:

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filter(heros, h -> TestLambda.testHero(h) );

还可以写成

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filter(heros, TestLambda::testHero);
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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
   
import charactor.Hero;
   
public class TestLambda {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
        System.out.println("初始化后的集合:");
        System.out.println(heros);
           
        HeroChecker c = new HeroChecker() {
            public boolean test(Hero h) {
                return h.hp>100 && h.damage<50;
            }
        };
          
        System.out.println("使用匿名类过滤");
        filter(heros, c);
        System.out.println("使用Lambda表达式");
        filter(heros, h->h.hp>100 && h.damage<50);
        System.out.println("在Lambda表达式中使用静态方法");
        filter(heros, h -> TestLambda.testHero(h) );
        System.out.println("直接引用静态方法");
        filter(heros, TestLambda::testHero);
    }
       
    public static boolean testHero(Hero h) {
        return h.hp>100 && h.damage<50;
    }
       
    private static void filter(List<Hero> heros, HeroChecker checker) {
        for (Hero hero : heros) {
            if (checker.test(hero))
                System.out.print(hero);
        }
    }
   
}

引用对象方法

与引用静态方法很类似,只是传递方法的时候,需要一个对象的存在

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TestLambda testLambda = new TestLambda();
filter(heros, testLambda::testHero);
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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
 
import charactor.Hero;
 
public class TestLambda {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
        System.out.println("初始化后的集合:");
        System.out.println(heros);
     
        System.out.println("使用引用对象方法  的过滤结果:");
        //使用类的对象方法
        TestLambda testLambda = new TestLambda();
        filter(heros, testLambda::testHero);
    }
     
    public boolean testHero(Hero h) {
        return h.hp>100 && h.damage<50;
    }
     
    private static void filter(List<Hero> heros, HeroChecker checker) {
        for (Hero hero : heros) {
            if (checker.test(hero))
                System.out.print(hero);
        }
    }
 
}

引用构造器

有的接口中的方法会返回一个对象,比如java.util.function.Supplier提供 了一个get方法,返回一个对象。

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 public interface Supplier<T> {
    T get();
}

设计一个方法,参数是这个接口

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public static List getList(Supplier<List> s){
  return s.get();
}

为了调用这个方法,有3种方式 第一种匿名类:

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Supplier<List> s = new Supplier<List>() {
	public List get() {
		return new ArrayList();
	}
};
List list1 = getList(s);

第二种:Lambda表达式

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List list2 = getList(()->new ArrayList());

第三种:引用构造器

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List list3 = getList(ArrayList::new);
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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Supplier;
 
public class TestLambda {
    public static void main(String[] args) {
    Supplier<List> s = new Supplier<List>() {
        public List get() {
            return new ArrayList();
        }
    };
 
    //匿名类
    List list1 = getList(s);
     
    //Lambda表达式
    List list2 = getList(()->new ArrayList());
     
    //引用构造器
    List list3 = getList(ArrayList::new);
 
    }
     
    public static List getList(Supplier<List> s){
        return s.get();
    }
      
}

聚合操作

传统方式与聚合操作方式遍历数据

遍历数据的传统方式就是使用for循环,然后条件判断,最后打印出满足条件的数据

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for (Hero h : heros) {
   if (h.hp > 100 && h.damage < 50)
      System.out.println(h.name);
}

使用聚合操作方式,画风就发生了变化:

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heros
	.stream()
	.filter(h -> h.hp > 100 && h.damage < 50)
	.forEach(h -> System.out.println(h.name));
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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
 
import charactor.Hero;
 
public class TestAggregate {
 
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
 
        System.out.println("初始化后的集合:");
        System.out.println(heros);
        System.out.println("查询条件:hp>100 && damage<50");
        System.out.println("通过传统操作方式找出满足条件的数据:");
 
        for (Hero h : heros) {
            if (h.hp > 100 && h.damage < 50)
                System.out.println(h.name);
        }
 
        System.out.println("通过聚合操作方式找出满足条件的数据:");
        heros
            .stream()
            .filter(h -> h.hp > 100 && h.damage < 50)
            .forEach(h -> System.out.println(h.name));
 
    }
}

Stream和管道的概念

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heros
	.stream()
	.filter(h -> h.hp > 100 && h.damage < 50)
	.forEach(h -> System.out.println(h.name));

要了解聚合操作,首先要建立Stream管道的概念 Stream 和Collection结构化的数据不一样,Stream是一系列的元素,就像是生产线上的罐头一样,一串串的出来。 管道指的是一系列的聚合操作。

管道又分3个部分 管道源:在这个例子里,源是一个List 中间操作: 每个中间操作,又会返回一个Stream,比如.filter()又返回一个Stream, 中间操作是“懒”操作,并不会真正进行遍历。 结束操作:当这个操作执行后,流就被使用“光”了,无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。 结束操作不会返回Stream,但是会返回int、float、String、 Collection或者像forEach,什么都不返回, 结束操作才进行真正的遍历行为,在遍历的时候,才会去进行中间操作的相关判断

注: 这个Stream和I/O章节的InputStream,OutputStream是不一样的概念。

管道源

把Collection切换成管道源很简单,调用stream()就行了。

heros.stream() 但是数组却没有stream()方法,需要使用

Arrays.stream(hs) 或者

Stream.of(hs)

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import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Random;
 
import charactor.Hero;
 
public class TestAggregate {
 
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
        //管道源是集合
        heros
        .stream()
        .forEach(h->System.out.println(h.name));
         
        //管道源是数组
        Hero hs[] = heros.toArray(new Hero[heros.size()]);
        Arrays.stream(hs)
        .forEach(h->System.out.println(h.name));
         
    }
}

中间操作

每个中间操作,又会返回一个Stream,比如.filter()又返回一个Stream, 中间操作是“懒”操作,并不会真正进行遍历。 中间操作比较多,主要分两类 对元素进行筛选 和 转换为其他形式的流 对元素进行筛选: filter 匹配 distinct 去除重复(根据equals判断) sorted 自然排序 sorted(Comparator) 指定排序 limit 保留 skip 忽略 转换为其他形式的流 mapToDouble 转换为double的流 map 转换为任意类型的流

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//Hero
public class Hero implements Comparable<Hero>{
    public String name;
    public float hp;
         
    public int damage;
         
    public Hero(){
            
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public float getHp() {
        return hp;
    }
    public void setHp(float hp) {
        this.hp = hp;
    }
    public int getDamage() {
        return damage;
    }
    public void setDamage(int damage) {
        this.damage = damage;
    }
    public Hero(String name) {
        this.name =name;
    }
    //初始化name,hp,damage的构造方法
    public Hero(String name,float hp, int damage) {
        this.name =name;
        this.hp = hp;
        this.damage = damage;
    }
    
    @Override
    public int compareTo(Hero anotherHero) {
        if(damage<anotherHero.damage)
            return 1; 
        else
            return -1;
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Hero [name=" + name + ", hp=" + hp + ", damage=" + damage + "]\r\n";
    }
        
}
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//TestAggregate
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
 
import charactor.Hero;
  
public class TestAggregate {
  
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
        //制造一个重复数据
        heros.add(heros.get(0));
        System.out.println("初始化集合后的数据 (最后一个数据重复):");
        System.out.println(heros);
        System.out.println("满足条件hp>100&&damage<50的数据");
          
        heros
            .stream()
            .filter(h->h.hp>100&&h.damage<50)
            .forEach(h->System.out.print(h));
          
        System.out.println("去除重复的数据,去除标准是看equals");
        heros
            .stream()
            .distinct()
            .forEach(h->System.out.print(h));
        System.out.println("按照血量排序");
        heros
            .stream()
            .sorted((h1,h2)->h1.hp>=h2.hp?1:-1)
            .forEach(h->System.out.print(h));
          
        System.out.println("保留3个");
        heros
            .stream()
            .limit(3)
            .forEach(h->System.out.print(h));
          
        System.out.println("忽略前3个");
        heros
            .stream()
            .skip(3)
            .forEach(h->System.out.print(h));
          
        System.out.println("转换为double的Stream");
        heros
            .stream()
            .mapToDouble(Hero::getHp)
            .forEach(h->System.out.println(h));
          
        System.out.println("转换任意类型的Stream");
        heros
            .stream()
            .map((h)-> h.name + " - " + h.hp + " - " + h.damage)
            .forEach(h->System.out.println(h));
          
    }
}

结束操作

当进行结束操作后,流就被使用“光”了,无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。 结束操作不会返回Stream,但是会返回int、float、String、 Collection或者像forEach,什么都不返回,。 结束操作才真正进行遍历行为,前面的中间操作也在这个时候,才真正的执行。 常见结束操作如下: forEach() 遍历每个元素 toArray() 转换为数组 min(Comparator) 取最小的元素 max(Comparator) 取最大的元素 count() 总数 findFirst() 第一个元素

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import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Random;
 
import org.omg.Messaging.SYNC_WITH_TRANSPORT;
 
import charactor.Hero;
  
public class TestAggregate {
  
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            heros.add(new Hero("hero " + i, r.nextInt(1000), r.nextInt(100)));
        }
        System.out.println("遍历集合中的每个数据");
        heros
            .stream()
            .forEach(h->System.out.print(h));
        System.out.println("返回一个数组");
        Object[] hs= heros
            .stream()
            .toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(hs));
        System.out.println("返回伤害最低的那个英雄");
        Hero minDamageHero =
        heros
            .stream()
            .min((h1,h2)->h1.damage-h2.damage)
            .get();
        System.out.print(minDamageHero);
        System.out.println("返回伤害最高的那个英雄");
 
        Hero mxnDamageHero =
                heros
                .stream()
                .max((h1,h2)->h1.damage-h2.damage)
                .get();
        System.out.print(mxnDamageHero);     
         
        System.out.println("流中数据的总数");
        long count = heros
                .stream()
                .count();
        System.out.println(count);
 
        System.out.println("第一个英雄");
        Hero firstHero =
                heros
                .stream()
                .findFirst()
                .get();
         
        System.out.println(firstHero);
         
    }
}