不可变集合&Stream流&方法引用
1.不可变集合
1.1 什么是不可变集合
是一个长度不可变,内容也无法修改的集合
1.2 使用场景
如果某个数据不能被修改,把它防御性地拷贝到不可变集合中是个很好的实践。
当集合对象被不可信的库调用时,不可变形式是安全的。
简单理解:
不想让别人修改集合中的内容
比如说:
1,斗地主的54张牌,是不能添加,不能删除,不能修改的
2,斗地主的打牌规则:单张,对子,三张,顺子等,也是不能修改的
3,用代码获取的操作系统硬件信息,也是不能被修改的
1.3 不可变集合分类
- 不可变的list集合
- 不可变的set集合
- 不可变的map集合
1.4 不可变的list集合
1 | public class ImmutableDemo1 { |
1.5 不可变的Set集合
1 | public class ImmutableDemo2 { |
1.6 不可变的Map集合
1.6.1:键值对个数小于等于10
1 | public class ImmutableDemo3 { |
1.6.2:键值对个数大于10
1 | public class ImmutableDemo4 { |
2.Stream流
2.1体验Stream流【理解】
案例需求
按照下面的要求完成集合的创建和遍历
- 创建一个集合,存储多个字符串元素
- 把集合中所有以”张”开头的元素存储到一个新的集合
- 把”张”开头的集合中的长度为3的元素存储到一个新的集合
- 遍历上一步得到的集合
原始方式示例代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25public class MyStream1 {
public static void main(String[] args) {
//集合的批量添加
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>(List.of("张三丰","张无忌","张翠山","王二麻子","张良","谢广坤"));
//list.add()
//遍历list1把以张开头的元素添加到list2中。
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
for (String s : list1) {
if(s.startsWith("张")){
list2.add(s);
}
}
//遍历list2集合,把其中长度为3的元素,再添加到list3中。
ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>();
for (String s : list2) {
if(s.length() == 3){
list3.add(s);
}
}
for (String s : list3) {
System.out.println(s);
}
}
}使用Stream流示例代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
//集合的批量添加
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>(List.of("张三丰","张无忌","张翠山","王二麻子","张良","谢广坤"));
//Stream流
list1.stream().filter(s->s.startsWith("张"))
.filter(s->s.length() == 3)
.forEach(s-> System.out.println(s));
}
}Stream流的好处
- 直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义:获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印
- Stream流把真正的函数式编程风格引入到Java中
- 代码简洁
2.2Stream流的常见生成方式【应用】
Stream流的思想
Stream流的三类方法
- 获取Stream流
- 创建一条流水线,并把数据放到流水线上准备进行操作
- 中间方法
- 流水线上的操作
- 一次操作完毕之后,还可以继续进行其他操作
- 终结方法
- 一个Stream流只能有一个终结方法
- 是流水线上的最后一个操作
- 获取Stream流
生成Stream流的方式
Collection体系集合
使用默认方法stream()生成流, default Stream
stream() Map体系集合
把Map转成Set集合,间接的生成流
数组
通过Arrays中的静态方法stream生成流
同种数据类型的多个数据
通过Stream接口的静态方法of(T… values)生成流
代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
//Collection体系的集合可以使用默认方法stream()生成流
List<String> list = new ArrayList<String>();
Stream<String> listStream = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<String>();
Stream<String> setStream = set.stream();
//Map体系的集合间接的生成流
Map<String,Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();
Stream<Integer> valueStream = map.values().stream();
Stream<Map.Entry<String, Integer>> entryStream = map.entrySet().stream();
//数组可以通过Arrays中的静态方法stream生成流
String[] strArray = {"hello","world","java"};
Stream<String> strArrayStream = Arrays.stream(strArray);
//同种数据类型的多个数据可以通过Stream接口的静态方法of(T... values)生成流
Stream<String> strArrayStream2 = Stream.of("hello", "world", "java");
Stream<Integer> intStream = Stream.of(10, 20, 30);
}
}
2.3Stream流中间操作方法【应用】
概念
中间操作的意思是,执行完此方法之后,Stream流依然可以继续执行其他操作
常见方法
方法名 说明 Stream filter(Predicate predicate) 用于对流中的数据进行过滤 Stream limit(long maxSize) 返回此流中的元素组成的流,截取前指定参数个数的数据 Stream skip(long n) 跳过指定参数个数的数据,返回由该流的剩余元素组成的流 static Stream concat(Stream a, Stream b) 合并a和b两个流为一个流 Stream distinct() 返回由该流的不同元素(根据Object.equals(Object) )组成的流 filter代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41public class MyStream3 {
public static void main(String[] args) {
// Stream<T> filter(Predicate predicate):过滤
// Predicate接口中的方法 boolean test(T t):对给定的参数进行判断,返回一个布尔值
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张三丰");
list.add("张无忌");
list.add("张翠山");
list.add("王二麻子");
list.add("张良");
list.add("谢广坤");
//filter方法获取流中的 每一个数据.
//而test方法中的s,就依次表示流中的每一个数据.
//我们只要在test方法中对s进行判断就可以了.
//如果判断的结果为true,则当前的数据留下
//如果判断的结果为false,则当前数据就不要.
// list.stream().filter(
// new Predicate<String>() {
// @Override
// public boolean test(String s) {
// boolean result = s.startsWith("张");
// return result;
// }
// }
// ).forEach(s-> System.out.println(s));
//因为Predicate接口中只有一个抽象方法test
//所以我们可以使用lambda表达式来简化
// list.stream().filter(
// (String s)->{
// boolean result = s.startsWith("张");
// return result;
// }
// ).forEach(s-> System.out.println(s));
list.stream().filter(s ->s.startsWith("张")).forEach(s-> System.out.println(s));
}
}limit&skip代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24public class StreamDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合,存储多个字符串元素
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("林青霞");
list.add("张曼玉");
list.add("王祖贤");
list.add("柳岩");
list.add("张敏");
list.add("张无忌");
//需求1:取前3个数据在控制台输出
list.stream().limit(3).forEach(s-> System.out.println(s));
System.out.println("--------");
//需求2:跳过3个元素,把剩下的元素在控制台输出
list.stream().skip(3).forEach(s-> System.out.println(s));
System.out.println("--------");
//需求3:跳过2个元素,把剩下的元素中前2个在控制台输出
list.stream().skip(2).limit(2).forEach(s-> System.out.println(s));
}
}concat&distinct代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25public class StreamDemo03 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合,存储多个字符串元素
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("林青霞");
list.add("张曼玉");
list.add("王祖贤");
list.add("柳岩");
list.add("张敏");
list.add("张无忌");
//需求1:取前4个数据组成一个流
Stream<String> s1 = list.stream().limit(4);
//需求2:跳过2个数据组成一个流
Stream<String> s2 = list.stream().skip(2);
//需求3:合并需求1和需求2得到的流,并把结果在控制台输出
// Stream.concat(s1,s2).forEach(s-> System.out.println(s));
//需求4:合并需求1和需求2得到的流,并把结果在控制台输出,要求字符串元素不能重复
Stream.concat(s1,s2).distinct().forEach(s-> System.out.println(s));
}
}
2.4Stream流终结操作方法【应用】
概念
终结操作的意思是,执行完此方法之后,Stream流将不能再执行其他操作
常见方法
方法名 说明 void forEach(Consumer action) 对此流的每个元素执行操作 long count() 返回此流中的元素数 代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46public class MyStream5 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张三丰");
list.add("张无忌");
list.add("张翠山");
list.add("王二麻子");
list.add("张良");
list.add("谢广坤");
//method1(list);
// long count():返回此流中的元素数
long count = list.stream().count();
System.out.println(count);
}
private static void method1(ArrayList<String> list) {
// void forEach(Consumer action):对此流的每个元素执行操作
// Consumer接口中的方法void accept(T t):对给定的参数执行此操作
//在forEach方法的底层,会循环获取到流中的每一个数据.
//并循环调用accept方法,并把每一个数据传递给accept方法
//s就依次表示了流中的每一个数据.
//所以,我们只要在accept方法中,写上处理的业务逻辑就可以了.
list.stream().forEach(
new Consumer<String>() {
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
}
);
System.out.println("====================");
//lambda表达式的简化格式
//是因为Consumer接口中,只有一个accept方法
list.stream().forEach(
(String s)->{
System.out.println(s);
}
);
System.out.println("====================");
//lambda表达式还是可以进一步简化的.
list.stream().forEach(s->System.out.println(s));
}
}
2.5Stream流的收集操作【应用】
概念
对数据使用Stream流的方式操作完毕后,可以把流中的数据收集到集合中
常用方法
方法名 说明 R collect(Collector collector) 把结果收集到集合中 工具类Collectors提供了具体的收集方式
方法名 说明 public static Collector toList() 把元素收集到List集合中 public static Collector toSet() 把元素收集到Set集合中 public static Collector toMap(Function keyMapper,Function valueMapper) 把元素收集到Map集合中 代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66// toList和toSet方法演示
public class MyStream7 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
list1.add(i);
}
list1.add(10);
list1.add(10);
list1.add(10);
list1.add(10);
list1.add(10);
//filter负责过滤数据的.
//collect负责收集数据.
//获取流中剩余的数据,但是他不负责创建容器,也不负责把数据添加到容器中.
//Collectors.toList() : 在底层会创建一个List集合.并把所有的数据添加到List集合中.
List<Integer> list = list1.stream().filter(number -> number % 2 == 0)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(list);
Set<Integer> set = list1.stream().filter(number -> number % 2 == 0)
.collect(Collectors.toSet());
System.out.println(set);
}
}
/**
Stream流的收集方法 toMap方法演示
创建一个ArrayList集合,并添加以下字符串。字符串中前面是姓名,后面是年龄
"zhangsan,23"
"lisi,24"
"wangwu,25"
保留年龄大于等于24岁的人,并将结果收集到Map集合中,姓名为键,年龄为值
*/
public class MyStream8 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("zhangsan,23");
list.add("lisi,24");
list.add("wangwu,25");
Map<String, Integer> map = list.stream().filter(
s -> {
String[] split = s.split(",");
int age = Integer.parseInt(split[1]);
return age >= 24;
}
// collect方法只能获取到流中剩余的每一个数据.
//在底层不能创建容器,也不能把数据添加到容器当中
//Collectors.toMap 创建一个map集合并将数据添加到集合当中
// s 依次表示流中的每一个数据
//第一个lambda表达式就是如何获取到Map中的键
//第二个lambda表达式就是如何获取Map中的值
).collect(Collectors.toMap(
s -> s.split(",")[0],
s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) ));
System.out.println(map);
}
}
2.6Stream流综合练习【应用】
案例需求
现在有两个ArrayList集合,分别存储6名男演员名称和6名女演员名称,要求完成如下的操作
- 男演员只要名字为3个字的前三人
- 女演员只要姓林的,并且不要第一个
- 把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
- 把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据
演员类Actor已经提供,里面有一个成员变量,一个带参构造方法,以及成员变量对应的get/set方法
代码实现
演员类
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15public class Actor {
private String name;
public Actor(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}测试类
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
//创建集合
ArrayList<String> manList = new ArrayList<String>();
manList.add("周润发");
manList.add("成龙");
manList.add("刘德华");
manList.add("吴京");
manList.add("周星驰");
manList.add("李连杰");
ArrayList<String> womanList = new ArrayList<String>();
womanList.add("林心如");
womanList.add("张曼玉");
womanList.add("林青霞");
womanList.add("柳岩");
womanList.add("林志玲");
womanList.add("王祖贤");
//男演员只要名字为3个字的前三人
Stream<String> manStream = manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3);
//女演员只要姓林的,并且不要第一个
Stream<String> womanStream = womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1);
//把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
Stream<String> stream = Stream.concat(manStream, womanStream);
// 将流中的数据封装成Actor对象之后打印
stream.forEach(name -> {
Actor actor = new Actor(name);
System.out.println(actor);
});
}
}
3.方法引用
3.1体验方法引用【理解】
方法引用的出现原因
在使用Lambda表达式的时候,我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案:拿参数做操作
那么考虑一种情况:如果我们在Lambda中所指定的操作方案,已经有地方存在相同方案,那是否还有必要再写重复逻辑呢?答案肯定是没有必要
那我们又是如何使用已经存在的方案的呢?
这就是我们要讲解的方法引用,我们是通过方法引用来使用已经存在的方案
代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23public interface Printable {
void printString(String s);
}
public class PrintableDemo {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用usePrintable方法
// usePrintable((String s) -> {
// System.out.println(s);
// });
//Lambda简化写法
usePrintable(s -> System.out.println(s));
//方法引用
usePrintable(System.out::println);
}
private static void usePrintable(Printable p) {
p.printString("爱生活爱Java");
}
}
3.2方法引用符【理解】
方法引用符
:: 该符号为引用运算符,而它所在的表达式被称为方法引用
推导与省略
- 如果使用Lambda,那么根据“可推导就是可省略”的原则,无需指定参数类型,也无需指定的重载形式,它们都将被自动推导
- 如果使用方法引用,也是同样可以根据上下文进行推导
- 方法引用是Lambda的孪生兄弟
3.3引用类方法【应用】
引用类方法,其实就是引用类的静态方法
格式
类名::静态方法
范例
Integer::parseInt
Integer类的方法:public static int parseInt(String s) 将此String转换为int类型数据
练习描述
- 定义一个接口(Converter),里面定义一个抽象方法 int convert(String s);
- 定义一个测试类(ConverterDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:useConverter(Converter c)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用useConverter方法
代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20public interface Converter {
int convert(String s);
}
public class ConverterDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda写法
useConverter(s -> Integer.parseInt(s));
//引用类方法
useConverter(Integer::parseInt);
}
private static void useConverter(Converter c) {
int number = c.convert("666");
System.out.println(number);
}
}使用说明
Lambda表达式被类方法替代的时候,它的形式参数全部传递给静态方法作为参数
3.4引用对象的实例方法【应用】
引用对象的实例方法,其实就引用类中的成员方法
格式
对象::成员方法
范例
“HelloWorld”::toUpperCase
String类中的方法:public String toUpperCase() 将此String所有字符转换为大写
练习描述
定义一个类(PrintString),里面定义一个方法
public void printUpper(String s):把字符串参数变成大写的数据,然后在控制台输出
定义一个接口(Printer),里面定义一个抽象方法
void printUpperCase(String s)
定义一个测试类(PrinterDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:usePrinter(Printer p)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用usePrinter方法
代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29public class PrintString {
//把字符串参数变成大写的数据,然后在控制台输出
public void printUpper(String s) {
String result = s.toUpperCase();
System.out.println(result);
}
}
public interface Printer {
void printUpperCase(String s);
}
public class PrinterDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda简化写法
usePrinter(s -> System.out.println(s.toUpperCase()));
//引用对象的实例方法
PrintString ps = new PrintString();
usePrinter(ps::printUpper);
}
private static void usePrinter(Printer p) {
p.printUpperCase("HelloWorld");
}
}使用说明
Lambda表达式被对象的实例方法替代的时候,它的形式参数全部传递给该方法作为参数
3.5引用类的实例方法【应用】
引用类的实例方法,其实就是引用类中的成员方法
格式
类名::成员方法
范例
String::substring
public String substring(int beginIndex,int endIndex)
从beginIndex开始到endIndex结束,截取字符串。返回一个子串,子串的长度为endIndex-beginIndex
练习描述
定义一个接口(MyString),里面定义一个抽象方法:
String mySubString(String s,int x,int y);
定义一个测试类(MyStringDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:useMyString(MyString my)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用useMyString方法
代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19public interface MyString {
String mySubString(String s,int x,int y);
}
public class MyStringDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda简化写法
useMyString((s,x,y) -> s.substring(x,y));
//引用类的实例方法
useMyString(String::substring);
}
private static void useMyString(MyString my) {
String s = my.mySubString("HelloWorld", 2, 5);
System.out.println(s);
}
}使用说明
Lambda表达式被类的实例方法替代的时候
第一个参数作为调用者
后面的参数全部传递给该方法作为参数
3.6引用构造器【应用】
引用构造器,其实就是引用构造方法
l格式
类名::new
范例
Student::new
练习描述
定义一个类(Student),里面有两个成员变量(name,age)
并提供无参构造方法和带参构造方法,以及成员变量对应的get和set方法
定义一个接口(StudentBuilder),里面定义一个抽象方法
Student build(String name,int age);
定义一个测试类(StudentDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:useStudentBuilder(StudentBuilder s)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用useStudentBuilder方法
代码演示
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
public interface StudentBuilder {
Student build(String name,int age);
}
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda简化写法
useStudentBuilder((name,age) -> new Student(name,age));
//引用构造器
useStudentBuilder(Student::new);
}
private static void useStudentBuilder(StudentBuilder sb) {
Student s = sb.build("林青霞", 30);
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}使用说明
Lambda表达式被构造器替代的时候,它的形式参数全部传递给构造器作为参数