Java8实用技能

发布时间：2020-08-11 21:58:38 作者：支付宝技术团队
来源：ITPUB博客阅读：176

大概一年多之前，我对java8的理解还仅限一些只言片语的文章之上，后来出于对函数式编程的兴趣，买了本参考书看了一遍，然后放在了书架上，后来，当我接手大客户应用的开发工作之后，java8的一些工具，对我的效率有了不小的提升，因此想记录一下java’8的一些常用场景，我希望这会成为一个小字典，能让我免于频繁翻书，但是总能找到自己想找的知识。

用于举例的model：


@Data
public class Apple {
    private Long appleId;
    private String appleName;
    private Float appleWeight;
    private Integer appleClassic;
}

一、Java 8 Lambda 表达式

这无疑是最常用的功能之一，其实lambda表达式的作用，应该就是简洁明了，实际上是用最短的字符，通过类型推导，语法糖等方式去对编译器描述清楚这段代码的功能，这和泛型有点相似，对于编程人员来说，一定程度上也提高了编程效率和代码可读性。

如常用的lambda表达式：
process(()->System.out.println(“this is so cool!”))

例如对苹果重量排序：


   List<Apple> apples = Lists.newArrayList();
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            Apple apple = new Apple();
            apples.add(apple);
        }
        apples.sort(Comparator.comparing(Apple::getAppleWeight));
反序：
        apples.sort(Comparator.comparing(Apple::getAppleWeight).reversed());
重量相同时：比较等级：
  apples.sort(Comparator
                .comparing(Apple::getAppleWeight)
                .reversed()
谓词复合查询：
  Predicate<Apple> a = apple -> apple.getAppleWeight() > 10;
        weight10.or(apple -> apple.getAppleClassic() > 2)
                .and(apple -> StringUtils.equalsIgnoreCase(apple.getAppleName(), "优质苹果"));
可以看做（a||b）&&c
函数复合：
        Function<Apple, Float> f = a -> a.getAppleWeight() + 1;
        Function<Float, Float> g = a -> a * 2;
        Function<Apple, Float> h = f.andThen(g);
    数学写作 h=g(f(x))
  Function<Apple, Float> g = a -> a.getAppleWeight() + 1;
        Function<Float, Float> f = a -> a * 2;
        Function<Apple, Float> h = f.compose(g);
 数学写作 h=f(g(x))

小结：java8实际上想传递函数，函数是什么？是一个映射，可以看做x->y,输入x然后映射到值y的过程，
java无法摆脱一切皆是对象的思想，因此函数式依附在对象上传递的，因此也有了下面的说法，方法引用，以及函数式接口，让函数随着对象传递，为了函数式编程，甚至专门写一个接口—-对象来传递函数。然而，函数才是主角。

二、Java 8 方法引用

方法引用十分简单，其实也是将方法作为参数传递。使用::域作用符，将一段方法传递。
举例：Apple::getAppleId
String::subString
System.out::println

三、Java 8 函数式接口函数式编程

利用java进行函数式编程主要就是利用函数式接口,但是函数式接口在java8之前就有一些了,就例如多线程的runnable,但是8以前是没有lambda表达式的,所以只能使用匿名内部类,在用过lambda表达式的人看来,那是相当臃肿的,8更新了lambda表达式,这就使函数式编程更上一层楼.

java8的函数式接口为我们传递函数提供了工具，我们可以自己定义函数式接口，然后让其他人，或者是java API调用。
关于函数接口，需要记住的就是两件事：
函数接口是行为的抽象；
函数接口是数据转换器。

四、Java 8 Stream

在我接触到java8流式处理的时候，我的第一感觉是流式处理让集合操作变得简洁了许多，通常我们需要多行代码才能完成的操作，借助于流式处理可以在一行中实现。其本质是，将一些原本开发者需要做的处理如迭代等，放在了java库里，让我们只关心自己的业务逻辑，比如我们希望对一个包含整数的集合中筛选出所有的偶数，并将其封装成为一个新的List返回，那么在java8之前，我们需要通过如下代码实现：


过去：
List<Integer> evens = new ArrayList<>();
for (final Integer num : nums) {
    if (num % 2 == 0) {
        evens.add(num);
    }
}
stream实现：
List<Integer> evens = nums.stream().filter(num -> num % 2 == 0).collect(Collectors.toList());
我们需要取出10个等级高于3的苹果，跳过其中两个，按重量排序，去重，然后取出苹果的Name,然后取出名字的每个字符：
 List<String> appleName = apples.parallelStream()
                .filter(a -> a.getAppleClassic() < 2)
                .sorted(Comparator.comparing(Apple::getAppleWeight))
                .map(Apple::getAppleName)
                .map(s -> s.split(""))
                .limit(10)
                .skip(2)
                .distinct()
                .flatMap(Arrays::stream)
                .collect(Collectors.toList());   
构造AppleId ApppleName Map:
        Map<Long, String> appleIdMap = apples.stream()
                .collect(Collectors.toMap(Apple::getAppleId, Apple::getAppleName, (s, s2) -> s.length() > s2.length() ? s : s2));
 谓词查找：      
 if (appleName.stream().anyMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果")));
        if (appleName.stream().allMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果")));
        if (appleName.stream().noneMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果")));
短路查找：
        appleName.stream()
                .filter(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一级苹果"))
                .findAny()
                .ifPresent(System.out::println);
findfirst在并行时限制多一些，如果不在意返回的是哪个元素，使用findAny。
求和：         
    apples.stream()
    .map(Apple::getAppleWeight)
    .reduce(0F, (a, b) -> a + b);
计数：
        apples.stream().count();

使用stream的好处：
1.更简洁，更易读
2.可复合，更灵活
3.可并行

五、Java 8 Optional 类

Optional着重为解决java的NPE问题是Java8提供的为了解决null安全问题的一个API。善用Optional可以使我们代码中很多繁琐、丑陋的设计变得十分优雅。


使用Optional，我们就可以把下面这样的代码进行改写：
public static String getName(User u) {
    if (u == null)
        return "Unknown";
    return u.name;
}
不过，千万不要改写成这副样子。
public static String getName(User u) {
    Optional<User> user = Optional.ofNullable(u);
    if (!user.isPresent())
        return "Unknown";
    return user.get().name;
}
这样才是正确使用Optional的姿势。那么按照这种思路，我们可以安心的进行链式调用，而不是一层层判断了。
public static String getName(User u) {
    return Optional.ofNullable(u)
                    .map(user->user.name)
                    .orElse("Unknown");
}
看一段代码：
public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    if (comp != null) {
        CompResult result = comp.getResult();
        if (result != null) {
            User champion = result.getChampion();
            if (champion != null) {
                return champion.getName();
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available.");
}
让我们看看经过Optional加持过后，这些代码会变成什么样子。
public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    return Optional.ofNullable(comp)
            .map(c->c.getResult())
            .map(r->r.getChampion())
            .map(u->u.getName())
            .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available."));
}
还有很多不错的使用姿势，比如为空则不打印可以这么写：
string.ifPresent(System.out::println);

参考资料：《Java 8 in Action: Lambdas, streams, and functional-style programming》 Raoul-gabriel Urma (作者), Mario Fusco (作者), Alan Mycroft (作者)

作者：文烁
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