java8實戰讀書筆記：數值流、Stream建立與Optional類的使用

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java8實戰讀書筆記：初識Stream、流的基本操做（流計算

本節將詳細介紹Java8中的數值流、流的建立與Optional類的使用。

數值流

不知你們還記不得，在介紹函數式編程接口中爲了不基礎數據類型的裝箱/拆箱帶來的性能損耗，特地爲函數式接口引入了基礎數據類型的函數式編程接口，例如IntPredicate、LongPredicate、DoublePredicate。一樣，流API也考慮到基本數據類型的裝箱/拆箱會帶來性能損耗，引入了數值流，例如IntStream、LongStream、DoubleStream。

1.1 原始數據特化流

java8中提供了3個原始數據特化流，分別爲IntStream、LongStream、DoubleStream。本文將以IntStream進行講解，其餘流相似，只是數據類型分別表明Long或Double。

1.1.1 映射到數據流

首先咱們仍是從一個示例開始本節的學習：計算菜單中全部菜品的卡路里之和。

1public static void test_reduce_caluli(List<Dish> menu) {
2    int calories = menu.stream()
3                    .map(Dish::getCalories)
4                    .reduce(0, Integer::sum);
5    System.out.println("菜品中的總卡路里：" + calories);
6}

上面包含了一個基本數據類型的裝箱/拆箱動做，java8的流API提供了mapToInt方法，直接返回int類型的流

咱們先稍微看一下mapToInt的方法聲明：

1IntStream mapToInt(ToIntFunction<? super T> mapper)
2

接受一個T->int的函數式編程接口，直接返回IntStream流對象，並且IntStream自己提供了一些經常使用的聚合函數，例如sum。
使用IntStream來實現計算菜單中全部菜品的卡路里之和，其示例以下：

1public static void test_reduce_caluli_intStream(List<Dish> menu) {
2    int calories = menu.stream()
3            .mapToInt(Dish::getCalories)
4            .sum();
5    System.out.println("菜品中的總卡路里：" + calories);
6
7}

1.1.2 轉換回對象流

使用了特化流例如IntStream後，將不能再自動轉換爲其對應的封裝對象流Stream< T >了，咱們能夠隨意從IntStream對象中對應的通用方法的函數聲明，例如IntStream#map函數的聲明以下：

1IntStream map(IntUnaryOperator mapper);

只能接受int -> int的函數式編程接口，若是想將IntStream轉回到Stream< Integer >，該如何處理呢？

IntStream提供了boxed()方法來實現將基礎數據類型轉換回對應的包裝類型的流。

1.1.3 經常使用函數

Stream中定義的方法，IntStream也能夠使用，例如map、flatMap、distinict等，IntStream除這些以外，還提供了經常使用的聚合函數，例如sum、min、max、average(平均數)。

1OptionalDouble average();
2OptionalInt max();
3OptionalInt min();
4int sum();

有關Optional相關的類將在下文詳細介紹。

另外除了上面提到的聚合函數，IntStream還提供了兩個與數值範圍的方法：

1public static IntStream range(int startInclusive, int endExclusive);
2public static IntStream rangeClosed(int startInclusive, int endExclusive);

rangeClosed與range的區別就是rangeClosed包含結束邊界，舉一個簡單示例以下：

1public static void test_range() {
2    long count = IntStream.range(1,100)
3                        .filter( i -> i % 2 == 0 )
4                         .count();
5    System.out.println("count:" + count);
6
7}

計算【1，100）中包含的偶數個數，將輸出49。若是將range(1,100)修改成rangeClosed(1,100)，在輸出的個數爲50。

構建流

2.1 經過值構建流

java 8的Stream提供了兩個重載的of函數來顯示的構建流，其聲明以下：

1public static<T> Stream<T> of(T t)
2public static<T> Stream<T> of(T... values)
3

2.2 經過數組構建流

經過Arrays.stream構建流，其聲明以下：
Arrays#stream

1public static <T> Stream<T> stream(T[] array)
2

2.3 經過文件流

能夠經過文件流建立流，在java.nio.file.Files類中定義了以下建立流的方法。

1public static Stream<Path> list(Path dir) throws IOException
2public static Stream<Path> walk(Path start, int maxDepth, FileVisitOption... options)
3public static Stream<Path> walk(Path start, FileVisitOption... options)
4public static Stream<Path> find(Path start, int maxDepth,BiPredicate<Path, BasicFileAttributes> matcher,   
5    FileVisitOption... options)
6public static Stream<String> lines(Path path, Charset cs)
7public static Stream<String> lines(Path path) throws IOException
8

下面咱們舉一個示例：找出一個文件中不一樣詞的個數。

1public static void test_file_stram() {
 2    long uniqueWords = 0;
 3    try(Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get("d:/tmp/words.txt"), Charset.defaultCharset())) {  
 4        uniqueWords = lines.flatMap(line -> Arrays.stream(line.split("" )))
 5                .distinct()
 6                .count();
 7
 8        System.out.println("不重複字符個數：" + uniqueWords);
 9    } catch (IOException e) {
10        e.printStackTrace();
11    }
12}

2.4 函數生成流：建立無限流

Stream API提供了兩個靜態方法從函數生成流：iterate、generate，咱們先來看一下其函數聲明：

1public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
2public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
3

2.4.1 iterate

iterate方法的第一個參數類型爲T，表示其初始值，第二個參數以下：

即其函數式聲明爲爲T-T。其示例以下：

1public static void test_iterate() {
2    Stream.iterate(0, a -> a + 2)
3            .limit(10)
4            .forEach(System.out::println);
5}

注意：因爲是無限流，故千萬記得使用limit截斷流，不然會無限循環下去。

2.4.2 generate

其參數爲Supplier< T >，其定義以下：

即構造一個T類型的對象，舉例以下：

1public static void test_iterate() {
2    Stream.iterate(0, a -> a + 2)
3            .limit(10)
4            .forEach(System.out::println);
5}

2.5 集合對象的stream

這個在前面的示例中用的最多，就不作過多介紹。

Optional類

爲了更優雅的處理null值，避免空指針錯誤，java8中引入Optional類。

接下來對這些方法一一作個介紹。

• public static< T> Optional< T> empty()
  建立一個Optional對象，其內部持有的對象爲null。

• public static < T > Optional< T > of(T value)
  使用value的值，建立一個Optional對象。

• public static < T > Optional< T > ofNullable(T value)
  使用v去建立一個Optional對象，若是value爲null，則返回empty()。

• public T get()
  從Optional對象獲取內嵌的對象，若是爲空，則拋出NoSuchElementException。

• public boolean isPresent()
  判斷Optional對象中包含的值是否存在。

• public void ifPresent(Consumer consumer)
  若是Optional包裹的對象存在，則消費該對象。Consumer的函數式編程接口：T -> void。

• public Optional< T > filter(Predicate predicate)
  若是Optional中包裹的對象爲空，則返回自身，不然若是包裹的對象知足predicate表達式，則返回自身，不然返回empty()。

• public< U > Optional< U > map(Function mapper)
  若是Optional對象中包裹的對象爲空，則返回empty()，不然運用(T-U)，包裹U,固然若是U爲空，則返回empty()。

• public< U > Optional< U > flatMap(Function> mapper)
  若是Option對象中包裹的對象爲空，則返回empty()，不然使用對Optional中的包裹的對象value應用Function，最終返回Optional對象。

• public T orElse(T other)
  返回Optional中包裹的對象，若是其值爲空，則返回other。

• public T orElseGet(Supplier other)
  返回Optional中包裹的對象，若是其值爲空，則返回 Supplier函數式編輯接口中建立的值。

• public < X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier< ? extends X> exceptionSupplier) throws X
  返回Optional中包裹的對象，若是其值爲空，則拋出自定義一次，由Supplier函數式編程接口返回。

其示例代碼以下：

1public static void test_option() {
2Map<String, String> data = new HashMap<>();
3Optional<String> value = Optional.ofNullable(data.get("userName"));
4// 若是存在userName值，則輸出
5value.ifPresent(System.out::println);  
6}

本文就介紹到這裏了，本文詳細介紹了java8中的數值流、Stream的建立以及java8中Optional類的使用。

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