java8系列专栏之Lambda与Stream API

前言

写这篇文章的目的是为了记录一下学习笔记，其次为了能够在复习的时候快速掌握相关知识。本篇记录java8系列专栏之Lambda与Stream API

正文

Lambda

什么是Lambda

List<String>list = Arrays.asList("a","c","b");
Collections.sort(list, (o1,o2)->o1.compareTo(o2));

以下方式都是常用的lambda使用方式

str->str.toLowerCase()
(o1,o2)->o1.compareTo(o2)
(o1,o2)->{return o1.compareTo(o2)}
(String o1,String o2)->{return o1.compareTo(o2)}

怎么用，哪里用

函数接口声明既可使用。例如Runnable，Comparator都是函数接口。用@FunctionalInterface声明的都是函数接口

实现原理

首先需要明确说明的是lambda没有使用匿名内部类去实现。

Java 8设计人员决定使用在Java 7中添加的invokedynamic指令来推迟在运行时的翻译策略。当javac编译代码时，它捕获lambda表达式并生成invokedynamic调用站点(称为lambda工厂)。调用invokedynamic调用站点时，返回一个函数接口实例，lambda将被转换到这个函数接口

使用invokedynamic指令，运行时调用LambdaMetafactory.metafactory动态的生成内部类，实现了接口，内部类里的调用方法块并不是动态生成的，只是在原class里已经编译生成了一个静态的方法，内部类只需要调用该静态方法

参考1
参考2

内置函数接口

函数式接口	函数描述符	原始类型特化
Predicate<T>	T->boolean	IntPredicate,LongPredicate, DoublePredicate
Consumer<T>	T->void	IntConsumer,LongConsumer, DoubleConsumer
Function<T,R>	T->R	IntFunction<R>, IntToDoubleFunction, IntToLongFunction, LongFunction<R>, LongToDoubleFunction, LongToIntFunction, DoubleFunction<R>, ToIntFunction<T>, ToDoubleFunction<T>, ToLongFunction<T>
Supplier<T>	()->T	BooleanSupplier,IntSupplier, LongSupplier, DoubleSupplier
UnaryOperator<T>	T->T	IntUnaryOperator, LongUnaryOperator, DoubleUnaryOperator
BinaryOperator<T>	(T,T)->T	IntBinaryOperator, LongBinaryOperator, DoubleBinaryOperator
BiPredicate<L,R>	(L,R)->boolean
BiConsumer<T,U>	(T,U)->void	ObjIntConsumer<T>, ObjLongConsumer<T>, ObjDoubleConsumer<T>
BiFunction<T,U,R>	(T,U)->R	ToIntBiFunction<T,U>, ToLongBiFunction<T,U>, ToDoubleBiFunction<T,U>

Stream API

操作	类型	返回类型	使用的类型/函数式接口	函数描述符
filter	中间	Stream<T>	Predicate<T>	T -> boolean
distinct	中间	Stream<T>
skip	中间	Stream<T>	long
map	中间	Stream<R>	Function<T, R>	T -> R
flatMap	中间	Stream<R>	Function<T, Stream<R>>	T -> Stream<R>
limit	中间	Stream<T>	long
sorted	中间	Stream<T>	Comparator<T>	(T, T) -> int
anyMatch	终端	boolean	Predicate<T>	T -> boolean
noneMatch	终端	boolean	Predicate<T>	T -> boolean
allMatch	终端	boolean	Predicate<T>	T -> boolean
findAny	终端	Optional<T>
findFirst	终端	Optional<T>
forEach	终端	void	Consumer<T>	T -> void
collect	终端	R	Collector<T, A, R>
reduce	终端	Optional<T>	BinaryOperator<T>	(T, T) -> T
count	终端	long

Collector 收集

Collectors 类的静态工厂方法

工厂方法	返回类型	用途	示例
toList	List<T>	把流中所有项目收集到一个 List	List<Project> projects = projectStream.collect(toList());
toSet	Set<T>	把流中所有项目收集到一个 Set，删除重复项	Set<Project> projects = projectStream.collect(toSet());
toCollection	Collection<T>	把流中所有项目收集到给定的供应源创建的集合	Collection<Project> projects = projectStream.collect(toCollection(), ArrayList::new);
counting	Long	计算流中元素的个数	long howManyProjects = projectStream.collect(counting());
summingInt	Integer	对流中项目的一个整数属性求和	int totalStars = projectStream.collect(summingInt(Project::getStars));
averagingInt	Double	计算流中项目 Integer 属性的平均值	double avgStars = projectStream.collect(averagingInt(Project::getStars));
summarizingInt	IntSummaryStatistics	收集关于流中项目 Integer 属性的统计值，例如最大、最小、 总和与平均值	IntSummaryStatistics projectStatistics = projectStream.collect(summarizingInt(Project::getStars));
joining	String	连接对流中每个项目调用 toString 方法所生成的字符串	String shortProject = projectStream.map(Project::getName).collect(joining(", "));
maxBy	Optional<T>	按照给定比较器选出的最大元素的 Optional， 或如果流为空则为 Optional.empty()	Optional<Project> fattest = projectStream.collect(maxBy(comparingInt(Project::getStars)));
minBy	Optional<T>	按照给定比较器选出的最小元素的 Optional， 或如果流为空则为 Optional.empty()	Optional<Project> fattest = projectStream.collect(minBy(comparingInt(Project::getStars)));
reducing	归约操作产生的类型	从一个作为累加器的初始值开始，利用 BinaryOperator 与流中的元素逐个结合，从而将流归约为单个值	int totalStars = projectStream.collect(reducing(0, Project::getStars, Integer::sum));
collectingAndThen	转换函数返回的类型	包含另一个收集器，对其结果应用转换函数	int howManyProjects = projectStream.collect(collectingAndThen(toList(), List::size));
groupingBy	Map<K, List<T>>	根据项目的一个属性的值对流中的项目作问组，并将属性值作 为结果 Map 的键	Map<String,List<Project>> projectByLanguage = projectStream.collect(groupingBy(Project::getLanguage));
partitioningBy	Map<Boolean,List<T>>	根据对流中每个项目应用断言的结果来对项目进行分区	Map<Boolean,List<Project>> vegetarianDishes = projectStream.collect(partitioningBy(Project::isVegetarian));

参考

1. Lambdas
2. Lambda expressions
3. Java 8 动态类型语言Lambda表达式实现原理分析
4. Stream