# Stream流和方法引用

# 1 Stream流

说到Stream便容易想到I/O Stream，而实际上，谁规定“流”就一定是“IO流”呢?在Java 8中，得益于Lambda所带来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。

# 1.1 引言

# 传统集合的多步遍历代码

几乎所有的集合(如 Collection 接口或 Map 接口等)都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Demo01ForEach {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌");
    list.add("周芷若");
    list.add("赵敏"); 
    list.add("张强"); 
    list.add("张三丰");
    for (String name : list) { 
      System.out.println(name);
    }
  } 
}

这是一段非常简单的集合遍历操作:对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。

# 循环遍历的弊端

Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么(What)，而不是怎么做(How)，这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在，我们仔细体会一下上例代码，可以发现:

for循环的语法就是“怎么做”
for循环的循环体才是“做什么”

为什么使用循环?因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗?遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。

试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤:

将集合A根据条件一过滤为子集B;
然后再根据条件二过滤为子集C。

那怎么办?在Java 8之前的做法可能为:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Demo02NormalFilter {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌");
    list.add("周芷若");
    list.add("赵敏"); 
    list.add("张强"); 
    list.add("张三丰"); 
    List<String> zhangList = new ArrayList<>();
    for (String name : list) {
      if (name.startsWith("张")) {
        zhangList.add(name); 
      }
    } 
    List<String> shortList = new ArrayList<>();
    for (String name : zhangList) {
      if (name.length() == 3) {
        shortList.add(name);
      } 
    } 
    for (String name : shortList) {
      System.out.println(name);
    }
  } 
}

这段代码中含有三个循环，每一个作用不同:

首先筛选所有姓张的人;
然后筛选名字有三个字的人;
最后进行对结果进行打印输出。

每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么?不是。循环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使用另一个循环从头开始。

那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢?

# Stream的更优写法

下面来看一下借助Java 8的Stream API，什么才叫优雅:

import java.util.ArrayList; 
import java.util.List;
public class Demo03StreamFilter {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌");
    list.add("周芷若");
    list.add("赵敏"); 
    list.add("张强"); list.add("张三丰"); 
    list.stream().filter(s ‐> s.startsWith("张")) .filter(s ‐> s.length() == 3).forEach(System.out::println); 
  }
}

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。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历，我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。

# 1.2 流式思想概述

注意:请暂时忘记对传统IO流的固有印象!

整体来看，流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”。

当需要对多个元素进行操作(特别是多步操作)的时候，考虑到性能及便利性，我们应该首先拼好一个“模型”步骤方案，然后再按照方案去执行它。

这张图中展示了过滤、映射、跳过、计数等多步操作，这是一种集合元素的处理方案，而方案就是一种“函数模型”。图中的每一个方框都是一个“流”，调用指定的方法，可以从一个流模型转换为另一个流模型。而最右侧的数字 3是最终结果。

这里的 filter 、 map 、 skip 都是在对函数模型进行操作，集合元素并没有真正被处理。只有当终结方法 count 执行的时候，整个模型才会按照指定策略执行操作。而这得益于Lambda的延迟执行特性。

备注:“Stream流”其实是一个集合元素的函数模型，它并不是集合，也不是数据结构，其本身并不存储任何元素(或其地址值)。

Stream(流)是一个来自数据源的元素队列

元素是特定类型的对象，形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
数据源流的来源。可以是集合，数组等。

和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征:

Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。这样多个操作可以串联成一个管道，如同流式风格(fluent style)。这样做可以对操作进行优化，比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
内部迭代: 以前对集合遍历都是通过Iterator或者增强for的方式, 显式的在集合外部进行迭代，这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式，流可以直接调用遍历方法。

当使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤:获取一个数据源(source)→ 数据转换→执行操作获取想要的结果，每次转换原有 Stream 对象不改变，返回一个新的 Stream 对象(可以有多次转换)，这就允许对其操作可以像链条一样排列，变成一个管道。

# 1.3 获取流

java.util.stream.Stream<T> 是Java 8新加入的最常用的流接口。(这并不是一个函数式接口。)

获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式:

所有的 Collection 集合都可以通过 stream 默认方法获取流;
Stream 接口的静态方法 of 可以获取数组对应的流。

# 根据Collection获取流

首先， java.util.Collection 接口中加入了default方法 stream 用来获取流，所以其所有实现类均可获取流。

import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;
public class Demo04GetStream {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> list = new ArrayList<>();
    // ...
    Stream<String> stream1 = list.stream();
    Set<String> set = new HashSet<>();
    // ...
    Stream<String> stream2 = set.stream();
    Vector<String> vector = new Vector<>();
    // ...
    Stream<String> stream3 = vector.stream();    
  }
}

# 根据Map获取流

java.util.Map 接口不是 Collection 的子接口，且其K-V数据结构不符合流元素的单一特征，所以获取对应的流需要分key、value或entry等情况:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Stream;
public class Demo05GetStream {
  public static void main(String[] args) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    // ...
    Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();
    Stream<String> valueStream = map.values().stream();
    Stream<Map.Entry<String, String>> entryStream = map.entrySet().stream();
  } 
}

# 根据数组获取流

如果使用的不是集合或映射而是数组，由于数组对象不可能添加默认方法，所以 Stream 接口中提供了静态方法of ，使用很简单:

import java.util.stream.Stream;
public class Demo06GetStream {
  public static void main(String[] args) {
    String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" };
    Stream<String> stream = Stream.of(array);
  }
}

备注: of 方法的参数其实是一个可变参数，所以支持数组。

# 1.4 常用方法

流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种:

延迟方法:返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法，因此支持链式调用。(除了终结方法外，其余方法均为延迟方法。)
终结方法:返回值类型不再是 Stream 接口自身类型的方法，因此不再支持类似 StringBuilder 那样的链式调用。本小节中，终结方法包括 count 和 forEach 方法。

备注:本小节之外的更多方法，请自行参考API文档。

# 逐一处理:forEach

虽然方法名字叫 forEach ，但是与for循环中的“for-each”昵称不同。

void forEach(Consumer<? super T> action);

该方法接收一个 Consumer 接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。

# 复习Consumer接口

java.util.function.Consumer<T>接口是一个消费型接口。

Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据。

# 基本使用:

import java.util.stream.Stream;
public class Demo12StreamForEach {
  public static void main(String[] args) {
    Stream<String> stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    stream.forEach(name‐> System.out.println(name));
  }
}

# 过滤:filter

可以通过 filter 方法将一个流转换成另一个子集流。方法签名:

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

该接口接收一个 Predicate 函数式接口参数(可以是一个Lambda或方法引用)作为筛选条件。

# 复习Predicate接口

此前我们已经学习过 java.util.stream.Predicate 函数式接口，其中唯一的抽象方法为:

boolean test(T t);

该方法将会产生一个boolean值结果，代表指定的条件是否满足。如果结果为true，那么Stream流的 filter 方法将会留用元素;如果结果为false，那么 filter 方法将会舍弃元素。

# 基本使用

Stream流中的 filter 方法基本使用的代码如:

import java.util.stream.Stream;
public class Demo07StreamFilter {
  public static void main(String[] args) {
    Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    Stream<String> result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张")); }
}

在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件:必须姓张。

# 映射:map

如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用 map 方法。方法签名:

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

该接口需要一个 Function 函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。

# 复习Function接口

此前我们已经学习过 java.util.stream.Function 函数式接口，其中唯一的抽象方法为:

R apply(T t);

这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射”。

# 基本使用

Stream流中的 map 方法基本使用的代码如:

import java.util.stream.Stream;
public class Demo08StreamMap {
  public static void main(String[] args) {
    Stream<String> original = Stream.of("10", "12", "18");
    Stream<Integer> result = original.map(str‐>Integer.parseInt(str));
  }
}

这段代码中， map 方法的参数通过方法引用，将字符串类型转换成为了int类型(并自动装箱为 Integer 类对象)。

# 统计个数:count

正如旧集合 Collection 当中的 size 方法一样，流提供 count 方法来数一数其中的元素个数:

long count();

该方法返回一个long值代表元素个数(不再像旧集合那样是int值)。基本使用:

import java.util.stream.Stream;
public class Demo09StreamCount {
  public static void main(String[] args) {
    Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    Stream<String> result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张")); 		
    System.out.println(result.count()); // 2
  } 
}

# 跳过前几个:skip

如果希望跳过前几个元素，可以使用 skip 方法获取一个截取之后的新流:

Stream<T> skip(long n);

如果流的当前长度大于n，则跳过前n个;否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用:

import java.util.stream.Stream;
public class Demo11StreamSkip {
  public static void main(String[] args) {
    Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
    Stream<String> result = original.skip(2); System.out.println(result.count()); // 1
  } 
}

# 组合:concat

如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用 Stream 接口的静态方法 concat :

static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)

备注:这是一个静态方法，与 java.lang.String 当中的 concat 方法是不同的。

该方法的基本使用代码如:

import java.util.stream.Stream;
public class Demo12StreamConcat {
  public static void main(String[] args) {
    Stream<String> streamA = Stream.of("张无忌"); 
    Stream<String> streamB = Stream.of("张翠山"); 
    Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB);
  } 
}

# 1.5 练习:集合元素处理(传统方式)

# 题目

现在有两个 ArrayList 集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用传统的for循环(或增强for循环)依次进行以下若干操作步骤:

第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;存储到一个新集合中。
第一个队伍筛选之后只要前3个人;存储到一个新集合中。
第二个队伍只要姓张的成员姓名;存储到一个新集合中。
第二个队伍筛选之后不要前2个人;存储到一个新集合中。
将两个队伍合并为一个队伍;存储到一个新集合中。
根据姓名创建 Person 对象;存储到一个新集合中。
打印整个队伍的Person对象信息。

两个队伍(集合)的代码如下:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class DemoArrayListNames {
  public static void main(String[] args) {
    //第一支队伍
    ArrayList<String> one = new ArrayList<>();
    one.add("迪丽热巴");
    one.add("宋远桥"); 
    one.add("苏星河");
    one.add("石破天"); 
    one.add("石中玉"); 
    one.add("老子"); 
    one.add("庄子"); 
    one.add("洪七公");
    //第二支队伍
    ArrayList<String> two = new ArrayList<>(); 
    two.add("古力娜扎");
    two.add("张无忌");
    two.add("赵丽颖");
    two.add("张三丰");
    two.add("尼古拉斯赵四");
    two.add("张天爱");
    two.add("张二狗");
    // ....
  } 
}

而 Person 类的代码为:

public class Person {
  private String name;
  public Person() {}
  public Person(String name) {
    this.name = name;
  }
  @Override
  public String toString() {
    return "Person{name='" + name + "'}";
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
}

# 解答

既然使用传统的for循环写法，那么:

public class DemoArrayListNames {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> one = new ArrayList<>();
    // ...
    List<String> two = new ArrayList<>();
    // ...
    // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名; 
    List<String> oneA = new ArrayList<>();
    for (String name : one) {
      if (name.length() == 3) {
        oneA.add(name);
      } 
    }
    // 第一个队伍筛选之后只要前3个人; 
    List<String> oneB = new ArrayList<>(); 
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
      oneB.add(oneA.get(i));
    }
    // 第二个队伍只要姓张的成员姓名; 
    List<String> twoA = new ArrayList<>(); 
    for (String name : two) {
      if (name.startsWith("张")) { twoA.add(name);
                                } }
    // 第二个队伍筛选之后不要前2个人; 
    List<String> twoB = new ArrayList<>();
    for (int i = 2; i < twoA.size(); i++) {
      twoB.add(twoA.get(i));
    }
    // 将两个队伍合并为一个队伍;
    List<String> totalNames = new ArrayList<>(); 
    totalNames.addAll(oneB);
    totalNames.addAll(twoB);
    // 根据姓名创建Person对象;
    List<Person> totalPersonList = new ArrayList<>();
    for (String name : totalNames) {
      totalPersonList.add(new Person(name));
    }
    // 打印整个队伍的Person对象信息。
    for (Person person : totalPersonList) {
      System.out.println(person);
    }
  } 
}

运行结果为:

Person{name='宋远桥'}
Person{name='苏星河'} 
Person{name='石破天'} 
Person{name='张天爱'}
Person{name='张二狗'}

# 1.6 练习:集合元素处理(Stream方式)

# 题目

将上一题当中的传统for循环写法更换为Stream流式处理方式。两个集合的初始内容不变， Person 类的定义也不变。

# 解答

等效的Stream流式处理代码为:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class DemoStreamNames {
  public static void main(String[] args) {
    List<String> one = new ArrayList<>();
    // ...
    List<String> two = new ArrayList<>();
    // ...
    // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;
    // 第一个队伍筛选之后只要前3个人;
    Stream<String> streamOne = one.stream().filter(s ‐> s.length() == 3).limit(3);
    // 第二个队伍只要姓张的成员姓名;
    // 第二个队伍筛选之后不要前2个人;
    Stream<String> streamTwo = two.stream().filter(s ‐> s.startsWith("张")).skip(2);
    // 将两个队伍合并为一个队伍;
    // 根据姓名创建Person对象;
    // 打印整个队伍的Person对象信息。
    Stream.concat(streamOne, streamTwo).map(Person::new).forEach(System.out::println);
  }
}

运行效果完全一样:

Person{name='宋远桥'}
Person{name='苏星河'}
Person{name='石破天'}
Person{name='张天爱'}
Person{name='张二狗'}

# 2 方法引用

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:拿什么参数做什么操作。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?

# 2.1 冗余的Lambda场景

来看一个简单的函数式接口以应用Lambda表达式:

@FunctionalInterface
public interface Printable {
  void print(String str);
}

在 Printable 接口当中唯一的抽象方法 print 接收一个字符串参数，目的就是为了打印显示它。那么通Lambda 来使用它的代码很简单:

public class Demo01PrintSimple {
  private static void printString(Printable data) {
    data.print("Hello, World!");
  }
  public static void main(String[] args) {
    printString(s ‐> System.out.println(s));
  } 
}

其中 printString 方法只管调用 Printable 接口的 print 方法，而并不管 print 方法的具体实现逻辑会将字符串打印到什么地方去。而 main 方法通过Lambda表达式指定了函数式接口 Printable 的具体操作方案为:拿到 String(类型可推导，所以可省略)数据后，在控制台中输出它。

# 2.2 问题分析

这段代码的问题在于，对字符串进行控制台打印输出的操作方案，明明已经有了现成的实现，那就是 System.out 对象中的 println(String) 方法。既然Lambda希望做的事情就是调用 println(String) 方法，那何必自己手动调用呢?

# 2.3 用方法引用改进代码

能否省去Lambda的语法格式(尽管它已经相当简洁)呢?只要“引用”过去就好了:

public class Demo02PrintRef {
  private static void printString(Printable data) {
    data.print("Hello, World!");
  }
  public static void main(String[] args) {
    printString(System.out::println);
  } 
}

请注意其中的双冒号 :: 写法，这被称为“方法引用”，而双冒号是一种新的语法。

# 2.4 方法引用符

双冒号 :: 为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经存在于某个方法的实现中，那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者。

# 语义分析

例如上例中， System.out 对象中有一个重载的 println(String) 方法恰好就是我们所需要的。那么对于

printString 方法的函数式接口参数，对比下面两种写法，完全等效:

Lambda表达式写法: s -> System.out.println(s);
方法引用写法: System.out::println

第一种语义是指:拿到参数之后经Lambda之手，继而传递给 System.out.println 方法去处理。

第二种等效写法的语义是指:直接让 System.out 中的 println 方法来取代Lambda。两种写法的执行效果完全一样，而第二种方法引用的写法复用了已有方案，更加简洁。

注:Lambda 中传递的参数一定是方法引用中的那个方法可以接收的类型,否则会抛出异常

# 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。而如果使用方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导。

函数式接口是Lambda的基础，而方法引用是Lambda的孪生兄弟。

下面这段代码将会调用 println 方法的不同重载形式，将函数式接口改为int类型的参数:

@FunctionalInterface
public interface PrintableInteger {
  void print(int str);
}

由于上下文变了之后可以自动推导出唯一对应的匹配重载，所以方法引用没有任何变化:

public class Demo03PrintOverload {
  private static void printInteger(PrintableInteger data) {
    data.print(1024);
  }
  public static void main(String[] args) {
    printInteger(System.out::println);
  } 
}

这次方法引用将会自动匹配到 println(int) 的重载形式。

# 2.5 通过对象名引用成员方法

这是最常见的一种用法，与上例相同。如果一个类中已经存在了一个成员方法:

public class MethodRefObject {
  public void printUpperCase(String str) {
    System.out.println(str.toUpperCase());
  }
}

函数式接口仍然定义为:

@FunctionalInterface
public interface Printable {
  void print(String str);
}

那么当需要使用这个 printUpperCase 成员方法来替代 Printable 接口的Lambda的时候，已经具有了

MethodRefObject 类的对象实例，则可以通过对象名引用成员方法，代码为:

public class Demo04MethodRef {
  private static void printString(Printable lambda) {
    lambda.print("Hello");
  }
  public static void main(String[] args) {
    MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
    printString(obj::printUpperCase);
  } 
}

# 2.6 通过类名称引用静态方法

由于在 java.lang.Math 类中已经存在了静态方法 abs ，所以当我们需要通过Lambda来调用该方法时，有两种写法。首先是函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface Calcable {
  int calc(int num);
}

第一种写法是使用Lambda表达式:

public class Demo05Lambda {
  private static void method(int num, Calcable lambda) {
    System.out.println(lambda.calc(num));
  }
  public static void main(String[] args) {
    method(‐10, n ‐> Math.abs(n));
  } 
}

但是使用方法引用的更好写法是:

public class Demo06MethodRef {
  private static void method(int num, Calcable lambda) {
    System.out.println(lambda.calc(num));
  }
  public static void main(String[] args) {
    method(‐10, Math::abs);
  } 
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的:

Lambda表达式: n -> Math.abs(n)
方法引用: Math::abs

# 2.7 通过super引用成员方法

如果存在继承关系，当Lambda中需要出现super调用时，也可以使用方法引用进行替代。首先是函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface Greetable {
  void greet();
}

然后是父类 Human 的内容:

public class Human {
  public void sayHello() {
    System.out.println("Hello!");
  }
}

最后是子类 Man 的内容，其中使用了Lambda的写法:

public class Man extends Human {
  @Override
  public void sayHello() { 
    System.out.println("大家好,我是Man!"); 
  } 
  //定义方法method,参数传递Greetable接口
  public void method(Greetable g){ 
    g.greet();
  } 
  public void show(){
    //调用method方法,使用Lambda表达式 
    method(()‐>{ 
      //创建Human对象,调用sayHello方法 
      new Human().sayHello();
    });
    //简化Lambda
    method(()‐>new Human().sayHello());
    //使用super关键字代替父类对象 
    method(()‐>super.sayHello()); 
  } 
}

但是如果使用方法引用来调用父类中的 sayHello 方法会更好，例如另一个子类 Woman :

public class Man extends Human {
  @Override
  public void sayHello() { 
    System.out.println("大家好,我是Man!"); 
  } 
  //定义方法method,参数传递Greetable接口 
  public void method(Greetable g){ 
    g.greet(); 
  } 
  public void show(){
    method(super::sayHello);
  } 
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的:

Lambda表达式:() -> super.sayHello()
方法引用: super::sayHello

# 2.8 通过this引用成员方法

this代表当前对象，如果需要引用的方法就是当前类中的成员方法，那么可以使用“this::成员方法”的格式来使用方法引用。首先是简单的函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface Richable {
  void buy();
}

下面是一个丈夫 Husband 类:

public class Husband {
  private void marry(Richable lambda) {
    lambda.buy();
  }
  public void beHappy() {
    marry(() ‐> System.out.println("买套房子")); 

  }
}

开心方法 beHappy 调用了结婚方法 marry ，后者的参数为函数式接口 Richable ，所以需要一个Lambda表达式。但是如果这个Lambda表达式的内容已经在本类当中存在了，则可以对 Husband 丈夫类进行修改:

public class Husband {
  private void buyHouse() {
    System.out.println("买套房子"); 
  } 
  private void marry(Richable lambda) {
    lambda.buy();
  } 
  public void beHappy() {
    marry(() ‐> this.buyHouse());
  }
}

如果希望取消掉Lambda表达式，用方法引用进行替换，则更好的写法为:

public class Husband {
  private void buyHouse() {
    System.out.println("买套房子"); 
  } 
  private void marry(Richable lambda) {
    lambda.buy();
  } 
  public void beHappy() {
    marry(this::buyHouse);
  } 
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的:

Lambda表达式: () -> this.buyHouse()
方法引用: this::buyHouse

# 2.9 类的构造器引用

由于构造器的名称与类名完全一样，并不固定。所以构造器引用使用 类名称::new 的格式表示。首先是一个简单的 Person 类:

public class Person {
  private String name;
  public Person(String name) {
    this.name = name;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
}

然后是用来创建 Person 对象的函数式接口:

public interface PersonBuilder {
  Person buildPerson(String name);
}

要使用这个函数式接口，可以通过Lambda表达式:

public class Demo09Lambda {
  public static void printName(String name, PersonBuilder builder) {
    System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
  }
  public static void main(String[] args) {
    printName("赵丽颖", name ‐> new Person(name));
  } 
}

但是通过构造器引用，有更好的写法:

public class Demo10ConstructorRef {
  public static void printName(String name, PersonBuilder builder) {
    System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
  }
  public static void main(String[] args) { 
    printName("赵丽颖", Person::new);
  } 
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的:

Lambda表达式: name -> new Person(name)
方法引用: Person::new

# 2.10 数组的构造器引用

数组也是 Object 的子类对象，所以同样具有构造器，只是语法稍有不同。如果对应到Lambda的使用场景中时，需要一个函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {
  int[] buildArray(int length);
}

在应用该接口的时候，可以通过Lambda表达式:

public class Demo11ArrayInitRef {
  private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) {
    return builder.buildArray(length);
  }
  public static void main(String[] args) {
    int[] array = initArray(10, length ‐> new int[length]);
  } 
}

但是更好的写法是使用数组的构造器引用:

public class Demo12ArrayInitRef {
  private static int[] initArray(int length, ArrayBuilder builder) {
    return builder.buildArray(length);
  }
  public static void main(String[] args) {
    int[] array = initArray(10, int[]::new);
  }
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的:

Lambda表达式: length -> new int[length]
方法引用:int[]::new

# 3 reduce与collect

# 3.1 java stream api reduce与collect的用法差异

java stream api中 reduce与collect 在功能上有差异也有重叠，但是重叠部分的实现也存在差异。

比入我们要为一个数值列表求和，求和的结果将从int升级成long，因为多个int值相加有可能会变成long。用reduce可通过如下代码实现

List<Integer> numList = Arrays.asList(1,Integer.MAX_VALUE);
long reduceResult = numList.stream().reduce(0L, (a, b) -> a + b, (a, b) -> 0L);
System.out.println(reduceResult);

reduce方法接受3个参数，第一个是基础值。第二个参数是一个表达式，作用是将结果累加，并将每一个的累加结果返回。第三个参数可以无视，它只在parallelStream中有效。

再来看看collect的实现方法

List<Integer> numList = Arrays.asList(1,Integer.MAX_VALUE);
long collectResult = numList.stream().collect(
  () -> new AtomicLong(0),
  (a, b) -> a.addAndGet(b),
  (a, b) -> {
  })
  .get();
System.out.println(collectResult);

collect也接受3个参数，第一个参数也是基础值，不过这个基础值并非和reduce方法中的第一个参数一样直接接受一个基础值，它接受的是一个表达式，此表达式返回一个基础值。第二个参数作用也和reduce的第二个参数相同，用于每一步的累加操作，不同的是collect中此表达式参数不用返回执行后的结果，因此它操作的对象必须是一个引用，否者操作的结果就丢失了。这也导致了collect的运算对象必须是一个引用，包括第一个参数返回的基础值也必须是一个引用，这便是collect和reduce这这个相同的功能中的不同点。这也是上面的代码不适用long而使用AtomicLong的原因，如果你不喜欢使用AtomicLong，那么也可以使用long类型的数组代替，代码如下，能达到和上面相同的效果

List<Integer> numList = Arrays.asList(1,Integer.MAX_VALUE);
long collectResult = numList.stream().collect(
  () -> {
    long[] array = new long[]{0};
    return array;
  },
  (a, b) -> a[0] += b,
  (a, b) -> {})[0];
System.out.println(collectResult);

因为数组是引用类型。

至于第三个参数，和reduce的第三个参数相同，它在普通的stream不会被执行到，在parallelStream中才会被执行，所以通常我们可以随便些一个表达式填充下通过编译起的编译即可。

← Java 函数式