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    JDK1.8的Lambda、Stream和日期的使用详解

    作者: 栏目:未分类 时间:2020-08-11 16:00:53

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    相关新闻:借版权之名、行诈骗之实,周某因犯诈骗罪被判处有期徒刑十一年六个月

    叹!百花齐放的时代,渐行渐远!



    本篇主要讲述是Java中JDK1.8的一些新语法特性使用,主要是Lambda、Stream和LocalDate日期的一些使用讲解。

    Lambda

    Lambda介绍

    Lambda 表达式(lambda expression)是一个匿名函数,Lambda表达式基于数学中的λ演算得名,直接对应于其中的lambda抽象(lambda abstraction),是一个匿名函数,即没有函数名的函数。

    Lambda表达式的结构

    • 一个 Lambda 表达式可以有零个或多个参数
    • 参数的类型既可以明确声明,也可以根据上下文来推断。例如:(int a)与(a)效果相同
    • 所有参数需包含在圆括号内,参数之间用逗号相隔。例如:(a, b) 或 (int a, int b) 或 (String a, int b, float c)
    • 空圆括号代表参数集为空。例如:() -> 42
    • 当只有一个参数,且其类型可推导时,圆括号()可省略。例如:a -> return a*a
    • Lambda 表达式的主体可包含零条或多条语句
    • 如果 Lambda 表达式的主体只有一条语句,花括号{}可省略。匿名函数的返回类型与该主体表达式一致
    • 如果 Lambda 表达式的主体包含一条以上语句,则表达式必须包含在花括号{}中(形成代码块)。匿名函数的返回类型与代码块的返回类型一致,若没有返回则为空

    Lambda 表达式的使用

    下面我们先使用一个简单的例子来看看Lambda的效果吧。

    比如我们对Map 的遍历 传统方式遍历如下:

      Map<String, String> map = new HashMap<>();
      map.put("a", "a");
      map.put("b", "b");
      map.put("c", "c");
      map.put("d", "d");
    
      System.out.println("map普通方式遍历:");
      for (String key : map.keySet()) {
       System.out.println("k=" + key + ",v=" + map.get(key));
      }

    使用Lambda进行遍历:

      System.out.println("map拉姆达表达式遍历:");
      map.forEach((k, v) -> {
       System.out.println("k=" + k + ",v=" + v);
     });

    List也同理,不过List还可以通过双冒号运算符遍历:

      List<String> list = new ArrayList<String>();
      list.add("a");
      list.add("bb");
      list.add("ccc");
      list.add("dddd");
      System.out.println("list拉姆达表达式遍历:");
      list.forEach(v -> {
       System.out.println(v);
      });
      System.out.println("list双冒号运算符遍历:");
      list.forEach(System.out::println);

    输出结果:

     map普通方式遍历:
     k=a,v=a
     k=b,v=b
     k=c,v=c
     k=d,v=d
     map拉姆达表达式遍历:
     k=a,v=a
     k=b,v=b
     k=c,v=c
     k=d,v=d
     list拉姆达表达式遍历:
     a
     bb
     ccc
     dddd
     list双冒号运算符遍历:
     a
     bb
     ccc
     dddd

    Lambda除了在for循环遍历中使用外,它还可以代替匿名的内部类。比如下面这个例子的线程创建:

     //使用普通的方式创建
     Runnable r1 = new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
       System.out.println("普通方式创建!");
      }
     };
     
     //使用拉姆达方式创建
     Runnable r2 = ()-> System.out.println("拉姆达方式创建!");

    注: 这个例子中使用Lambda表达式的时候,编译器会自动推断:根据线程类的构造函数签名 Runnable r { },将该 Lambda 表达式赋Runnable 接口。

    Lambda 表达式与匿名类的区别使用匿名类与 Lambda 表达式的一大区别在于关键词的使用。对于匿名类,关键词 this 解读为匿名类,而对于 Lambda 表达式,关键词 this 解读为写就 Lambda 的外部类。

    Lambda表达式使用注意事项

    Lambda虽然简化了代码的编写,但同时也减少了可读性。

    Stream

    Stream介绍

    Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。Stream API可以极大提高Java程序员的生产力,让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。这种风格将要处理的元素集合看作一种流, 流在管道中传输, 并且可以在管道的节点上进行处理, 比如筛选, 排序,聚合等。

    Stream特性:

    • 不是数据结构:它没有内部存储,它只是用操作管道从 source(数据结构、数组、generator function、IO channel)抓取数据。它也绝不修改自己所封装的底层数据结构的数据。例如 Stream 的 filter 操作会产生一个不包含被过滤元素的新 Stream,而不是从 source 删除那些元素。
    • 不支持索引访问:但是很容易生成数组或者 List 。
    • 惰性化:很多 Stream 操作是向后延迟的,一直到它弄清楚了最后需要多少数据才会开始。Intermediate 操作永远是惰性化的。
    • 并行能力。当一个 Stream 是并行化的,就不需要再写多线程代码,所有对它的操作会自动并行进行的。
    • 可以是无限的:集合有固定大小,Stream 则不必。limit(n) 和 findFirst() 这类的 short-circuiting 操作可以对无限的 Stream 进行运算并很快完成。
    • 注意事项:所有 Stream 的操作必须以 lambda 表达式为参数。

    Stream 流操作类型:

    • Intermediate:一个流可以后面跟随零个或多个 intermediate 操作。其目的主要是打开流,做出某种程度的数据映射/过滤,然后返回一个新的流,交给下一个操作使用。这类操作都是惰性化的(lazy),就是说,仅仅调用到这类方法,并没有真正开始流的遍历。
    • Terminal:一个流只能有一个 terminal 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。Terminal操作的执行,才会真正开始流的遍历,并且会生成一个结果,或者一个 side effect。

    Stream使用

    这里我们依旧使用一个简单示例来看看吧。在开发中,我们有时需要对一些数据进行过滤,如果是传统的方式,我们需要对这批数据进行遍历过滤,会显得比较繁琐,如果使用steam流方式的话,那么可以很方便的进行处理。

    首先通过普通的方式进行过滤:

    List<String> list = Arrays.asList("张三", "李四", "王五", "xuwujing");
     System.out.println("过滤之前:" + list);
     List<String> result = new ArrayList<>();
     for (String str : list) {
      if (!"李四".equals(str)) {
       result.add(str);
      }
     }
     System.out.println("过滤之后:" + result);

    使用Steam方式进行过滤:

    List<String> result2 = list.stream().filter(str -> !"李四".equals(str)).collect(Collectors.toList());
    System.out.println("stream 过滤之后:" + result2);

    输出结果:

    过滤之前:[张三, 李四, 王五, xuwujing]
    过滤之后:[张三, 王五, xuwujing]
    stream 过滤之后:[张三, 王五, xuwujing]

    是不是很简洁和方便呢。其实Stream流还有更多的使用方法,filter只是其中的一角而已。那么在这里我们就来学习了解下这些用法吧。

    1.构造Stream流的方式

     Stream stream = Stream.of("a", "b", "c");
     String[] strArray = new String[] { "a", "b", "c" };
     stream = Stream.of(strArray);
     stream = Arrays.stream(strArray);
     List<String> list = Arrays.asList(strArray);
     stream = list.stream();

    2.Stream流的之间的转换

    注意:一个Stream流只可以使用一次,这段代码为了简洁而重复使用了数次,因此会抛出 stream has already been operated upon or closed 异常。

    try {
      Stream<String> stream2 = Stream.of("a", "b", "c");
      // 转换成 Array
      String[] strArray1 = stream2.toArray(String[]::new);
    
      // 转换成 Collection
      List<String> list1 = stream2.collect(Collectors.toList());
      List<String> list2 = stream2.collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));   
      Set set1 = stream2.collect(Collectors.toSet());
      Stack stack1 = stream2.collect(Collectors.toCollection(Stack::new));
    
      // 转换成 String
      String str = stream.collect(Collectors.joining()).toString();
     } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
     }

    3.Stream流的map使用

    map方法用于映射每个元素到对应的结果,一对一。

    示例一:转换大写

     List<String> list3 = Arrays.asList("zhangSan", "liSi", "wangWu");
     System.out.println("转换之前的数据:" + list3);
     List<String> list4 = list3.stream().map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());
     System.out.println("转换之后的数据:" + list4); 
     // 转换之后的数据:[ZHANGSAN, LISI,WANGWU]

    示例二:转换数据类型

     List<String> list31 = Arrays.asList("1", "2", "3");
     System.out.println("转换之前的数据:" + list31);
     List<Integer> list41 = list31.stream().map(Integer::valueOf).collect(Collectors.toList());
     System.out.println("转换之后的数据:" + list41); 
     // [1, 2, 3]

    示例三:获取平方

     List<Integer> list5 = Arrays.asList(new Integer[] { 1, 2, 3, 4, 5 });
     List<Integer> list6 = list5.stream().map(n -> n * n).collect(Collectors.toList());
     System.out.println("平方的数据:" + list6);
     // [1, 4, 9, 16, 25]

    4.Stream流的filter使用

    filter方法用于通过设置的条件过滤出元素。

    示例二:通过与 findAny 得到 if/else 的值

    List<String> list = Arrays.asList("张三", "李四", "王五", "xuwujing");
    String result3 = list.stream().filter(str -> "李四".equals(str)).findAny().orElse("找不到!");
    String result4 = list.stream().filter(str -> "李二".equals(str)).findAny().orElse("找不到!");
    
    System.out.println("stream 过滤之后 2:" + result3);
    System.out.println("stream 过滤之后 3:" + result4);
    //stream 过滤之后 2:李四
    //stream 过滤之后 3:找不到!

    示例三:通过与 mapToInt 计算和

     List<User> lists = new ArrayList<User>();
     lists.add(new User(6, "张三"));
     lists.add(new User(2, "李四"));
     lists.add(new User(3, "王五"));
     lists.add(new User(1, "张三"));
     // 计算这个list中出现 "张三" id的值
     int sum = lists.stream().filter(u -> "张三".equals(u.getName())).mapToInt(u -> u.getId()).sum();
    
     System.out.println("计算结果:" + sum); 
     // 7

    5.Stream流的flatMap使用

    flatMap 方法用于映射每个元素到对应的结果,一对多。

    示例:从句子中得到单词

     String worlds = "The way of the future";
     List<String> list7 = new ArrayList<>();
     list7.add(worlds);
     List<String> list8 = list7.stream().flatMap(str -> Stream.of(str.split(" ")))
       .filter(world -> world.length() > 0).collect(Collectors.toList());
     System.out.println("单词:");
     list8.forEach(System.out::println);
     // 单词:
     // The 
     // way 
     // of 
     // the 
     // future

    6.Stream流的limit使用

    limit 方法用于获取指定数量的流。

    示例一:获取前n条数的数据

     Random rd = new Random();
     System.out.println("取到的前三条数据:");
     rd.ints().limit(3).forEach(System.out::println);
     // 取到的前三条数据:
     // 1167267754
     // -1164558977
     // 1977868798

    示例二:结合skip使用得到需要的数据

    skip表示的是扔掉前n个元素。

    List<User> list9 = new ArrayList<User>();
     for (int i = 1; i < 4; i++) {
      User user = new User(i, "pancm" + i);
      list9.add(user);
     }
     System.out.println("截取之前的数据:");
     // 取前3条数据,但是扔掉了前面的2条,可以理解为拿到的数据为 2<=i<3 (i 是数值下标)
     List<String> list10 = list9.stream().map(User::getName).limit(3).skip(2).collect(Collectors.toList());
     System.out.println("截取之后的数据:" + list10);
     //  截取之前的数据:
     //  姓名:pancm1
     //  姓名:pancm2
     //  姓名:pancm3
     //  截取之后的数据:[pancm3]

    注:User实体类中 getName 方法会打印姓名。

    7.Stream流的sort使用

    sorted方法用于对流进行升序排序。

    示例一:随机取值排序

     Random rd2 = new Random();
     System.out.println("取到的前三条数据然后进行排序:");
     rd2.ints().limit(3).sorted().forEach(System.out::println);
     // 取到的前三条数据然后进行排序:
     // -2043456377
     // -1778595703
     // 1013369565

    示例二:优化排序

    tips:先获取在排序效率会更高!

     //普通的排序取值
     List<User> list11 = list9.stream().sorted((u1, u2) -> u1.getName().compareTo(u2.getName())).limit(3)
       .collect(Collectors.toList());
     System.out.println("排序之后的数据:" + list11);
     //优化排序取值
     List<User> list12 = list9.stream().limit(3).sorted((u1, u2) -> u1.getName().compareTo(u2.getName()))
       .collect(Collectors.toList());
     System.out.println("优化排序之后的数据:" + list12);
     //排序之后的数据:[{"id":1,"name":"pancm1"}, {"id":2,"name":"pancm2"}, {"id":3,"name":"pancm3"}]
     //优化排序之后的数据:[{"id":1,"name":"pancm1"}, {"id":2,"name":"pancm2"}, {"id":3,"name":"pancm3"}]

    8.Stream流的peek使用

    peek对每个元素执行操作并返回一个新的Stream

    示例:双重操作

     System.out.println("peek使用:");
     Stream.of("one", "two", "three", "four").filter(e -> e.length() > 3).peek(e -> System.out.println("转换之前: " + e))
       .map(String::toUpperCase).peek(e -> System.out.println("转换之后: " + e)).collect(Collectors.toList());
     
     // 转换之前: three
     // 转换之后: THREE
     // 转换之前: four
     // 转换之后: FOUR

    9.Stream流的parallel使用

    parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。

    示例:获取空字符串的数量

     List<String> strings = Arrays.asList("a", "", "c", "", "e","", " ");
     // 获取空字符串的数量
     long count =  strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
     System.out.println("空字符串的个数:"+count);

    10.Stream流的max/min/distinct使用

    示例一:得到最大最小值

     List<String> list13 = Arrays.asList("zhangsan","lisi","wangwu","xuwujing");
     int maxLines = list13.stream().mapToInt(String::length).max().getAsInt();
     int minLines = list13.stream().mapToInt(String::length).min().getAsInt();
     System.out.println("最长字符的长度:" + maxLines+",最短字符的长度:"+minLines);
     //最长字符的长度:8,最短字符的长度:4

    示例二:得到去重之后的数据

     String lines = "good good study day day up";
     List<String> list14 = new ArrayList<String>();
     list14.add(lines);
     List<String> words = list14.stream().flatMap(line -> Stream.of(line.split(" "))).filter(word -> word.length() > 0)
       .map(String::toLowerCase).distinct().sorted().collect(Collectors.toList());
     System.out.println("去重复之后:" + words);
     //去重复之后:[day, good, study, up]

    11.Stream流的Match使用

    • allMatch:Stream 中全部元素符合则返回 true ;
    • anyMatch:Stream 中只要有一个元素符合则返回 true;
    • noneMatch:Stream 中没有一个元素符合则返回 true。

    示例:数据是否符合

     boolean all = lists.stream().allMatch(u -> u.getId() > 3);
     System.out.println("是否都大于3:" + all);
     boolean any = lists.stream().anyMatch(u -> u.getId() > 3);
     System.out.println("是否有一个大于3:" + any);
     boolean none = lists.stream().noneMatch(u -> u.getId() > 3);
     System.out.println("是否没有一个大于3的:" + none);  
     // 是否都大于3:false
     // 是否有一个大于3:true
     // 是否没有一个大于3的:false

    12.Stream流的reduce使用

    reduce 主要作用是把 Stream 元素组合起来进行操作。

    示例一:字符串连接

    String concat = Stream.of("A", "B", "C", "D").reduce("", String::concat);
    System.out.println("字符串拼接:" + concat);

    示例二:得到最小值

     double minValue = Stream.of(-4.0, 1.0, 3.0, -2.0).reduce(Double.MAX_VALUE, Double::min);
     System.out.println("最小值:" + minValue);
     //最小值:-4.0

    示例三:求和

     // 求和, 无起始值
     int sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(Integer::sum).get();
     System.out.println("有无起始值求和:" + sumValue);
     // 求和, 有起始值
      sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(1, Integer::sum);
      System.out.println("有起始值求和:" + sumValue);
     // 有无起始值求和:10
     // 有起始值求和:11

    示例四:过滤拼接

    concat = Stream.of("a", "B", "c", "D", "e", "F").filter(x -> x.compareTo("Z") > 0).reduce("", String::concat);
    System.out.println("过滤和字符串连接:" + concat);
     //过滤和字符串连接:ace

    13.Stream流的iterate使用

    iterate 跟 reduce 操作很像,接受一个种子值,和一个UnaryOperator(例如 f)。然后种子值成为 Stream 的第一个元素,f(seed) 为第二个,f(f(seed)) 第三个,以此类推。在 iterate 时候管道必须有 limit 这样的操作来限制 Stream 大小。

    示例:生成一个等差队列

     System.out.println("从2开始生成一个等差队列:");
     Stream.iterate(2, n -> n + 2).limit(5).forEach(x -> System.out.print(x + " "));
     // 从2开始生成一个等差队列:
     // 2 4 6 8 10

    14.Stream流的Supplier使用

    通过实现Supplier类的方法可以自定义流计算规则。

    示例:随机获取两条用户信息

     System.out.println("自定义一个流进行计算输出:");
     Stream.generate(new UserSupplier()).limit(2).forEach(u -> System.out.println(u.getId() + ", " + u.getName()));
     
     //第一次:
     //自定义一个流进行计算输出:
     //10, pancm7
     //11, pancm6
     
     //第二次:
     //自定义一个流进行计算输出:
     //10, pancm4
     //11, pancm2
     
     //第三次:
     //自定义一个流进行计算输出:
     //10, pancm4
     //11, pancm8
    
    
    class UserSupplier implements Supplier<User> {
     private int index = 10;
     private Random random = new Random();
    
     @Override
     public User get() {
      return new User(index++, "pancm" + random.nextInt(10));
     }
    }

    15.Stream流的groupingBy/partitioningBy使用

    • groupingBy:分组排序;
    • partitioningBy:分区排序。

    示例一:分组排序

     System.out.println("通过id进行分组排序:");
     Map<Integer, List<User>> personGroups = Stream.generate(new UserSupplier2()).limit(5)
       .collect(Collectors.groupingBy(User::getId));
     Iterator it = personGroups.entrySet().iterator();
     while (it.hasNext()) {
      Map.Entry<Integer, List<User>> persons = (Map.Entry) it.next();
      System.out.println("id " + persons.getKey() + " = " + persons.getValue());
     }
     
     // 通过id进行分组排序:
     // id 10 = [{"id":10,"name":"pancm1"}] 
     // id 11 = [{"id":11,"name":"pancm3"}, {"id":11,"name":"pancm6"}, {"id":11,"name":"pancm4"}, {"id":11,"name":"pancm7"}]
    
    
    
     class UserSupplier2 implements Supplier<User> {
      private int index = 10;
      private Random random = new Random();
     
      @Override
      public User get() {
       return new User(index % 2 == 0 ? index++ : index, "pancm" + random.nextInt(10));
      }
     }

    示例二:分区排序

        System.out.println("通过年龄进行分区排序:");
     Map<Boolean, List<User>> children = Stream.generate(new UserSupplier3()).limit(5)
       .collect(Collectors.partitioningBy(p -> p.getId() < 18));
    
     System.out.println("小孩: " + children.get(true));
     System.out.println("成年人: " + children.get(false));
     
     // 通过年龄进行分区排序:
     // 小孩: [{"id":16,"name":"pancm7"}, {"id":17,"name":"pancm2"}]
     // 成年人: [{"id":18,"name":"pancm4"}, {"id":19,"name":"pancm9"}, {"id":20,"name":"pancm6"}]
    
      class UserSupplier3 implements Supplier<User> {
      private int index = 16;
      private Random random = new Random();
     
      @Override
      public User get() {
       return new User(index++, "pancm" + random.nextInt(10));
      }
     }

    16.Stream流的summaryStatistics使用

    IntSummaryStatistics 用于收集统计信息(如count、min、max、sum和average)的状态对象。

    示例:得到最大、最小、之和以及平均数。

     List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 5, 7, 3, 9);
     IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
      
     System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
     System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
     System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
     System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());
     
     // 列表中最大的数 : 9
     // 列表中最小的数 : 1
     // 所有数之和 : 25
     // 平均数 : 5.0

    Stream 介绍就到这里了,JDK1.8中的Stream流其实还有很多很多用法,更多的用法则需要大家去查看JDK1.8的API文档了。

    LocalDateTime

    介绍

    JDK1.8除了新增了lambda表达式、stream流之外,它还新增了全新的日期时间API。在JDK1.8之前,Java处理日期、日历和时间的方式一直为社区所诟病,将 java.util.Date设定为可变类型,以及SimpleDateFormat的非线程安全使其应用非常受限。因此推出了java.time包,该包下的所有类都是不可变类型而且线程安全。

    关键类

    • Instant:瞬时时间。
    • LocalDate:本地日期,不包含具体时间, 格式 yyyy-MM-dd。
    • LocalTime:本地时间,不包含日期. 格式 yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS 。
    • LocalDateTime:组合了日期和时间,但不包含时差和时区信息。
    • ZonedDateTime:最完整的日期时间,包含时区和相对UTC或格林威治的时差。

    使用

    1.获取当前的日期时间

    通过静态工厂方法now()来获取当前时间。

     //本地日期,不包括时分秒
     LocalDate nowDate = LocalDate.now();
     //本地日期,包括时分秒
     LocalDateTime nowDateTime = LocalDateTime.now();
     System.out.println("当前时间:"+nowDate);
     System.out.println("当前时间:"+nowDateTime);
     //  当前时间:2018-12-19
     //  当前时间:2018-12-19T15:24:35.822

    2.获取当前的年月日时分秒

    获取时间之后,直接get获取年月日时分秒。

    //获取当前的时间,包括毫秒
      LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
      System.out.println("当前年:"+ldt.getYear());   //2018
      System.out.println("当前年份天数:"+ldt.getDayOfYear());//172 
      System.out.println("当前月:"+ldt.getMonthValue());
      System.out.println("当前时:"+ldt.getHour());
      System.out.println("当前分:"+ldt.getMinute());
      System.out.println("当前时间:"+ldt.toString());
     //   当前年:2018
     //   当前年份天数:353
     //   当前月:12
     //   当前时:15
     //   当前分:24
     //   当前时间:2018-12-19T15:24:35.833

    3.格式化时间

    格式时间格式需要用到DateTimeFormatter类。

    LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
    System.out.println("格式化时间: "+ ldt.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS")));
    //格式化时间:2018-12-19 15:37:47.119

    4.时间增减

    在指定的时间进行增加/减少年月日时分秒。

     LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
      System.out.println("后5天时间:"+ldt.plusDays(5));
      System.out.println("前5天时间并格式化:"+ldt.minusDays(5).format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd"))); //2018-06-16
      System.out.println("前一个月的时间:"+ldt2.minusMonths(1).format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyyMM"))); //2018-06-16
      System.out.