Java 8 Lambda和Streams使用快速参考指南

Java 8 引入了两个重要的特性：Lambda 表达式和 Streams API。这两个特性的加入极大地提高了 Java 程序员编写代码的效率，使得集合的操作更加简洁、直观，并且增加了函数式编程的能力。这份备忘单将为读者提供关于如何在 Java 8+ 环境中使用 Lambda 表达式和 Streams 的知识点概览。 ### Lambda 表达式 #### 1. Lambda 表达式的定义 Lambda 表达式是一个可以传递的代码块，它代表了某个单一方法的实现。Lambda 表达式的基本语法如下： ```java parameters -> expression ``` 或者： ```java parameters -> { statements; } ``` #### 2. Lambda 表达式的使用场景 Lambda 表达式主要用于定义可以作为参数传递或作为结果返回的匿名方法。 #### 3. Lambda 表达式与函数式接口 Lambda 表达式通常与函数式接口结合使用，函数式接口是只有一个抽象方法的接口。在 Java 中，@FunctionalInterface 注解可以用来表示一个接口是一个函数式接口。比如常见的函数式接口有： - java.util.function Supplier<T> - java.util.function Consumer<T> - java.util.function Function<T, R> - java.util.function Predicate<T> #### 4. Lambda 表达式与方法引用 除了直接提供 Lambda 表达式之外，还可以使用方法引用来简化代码。方法引用使用 `::` 关键字，可以引用静态方法、实例方法以及构造函数。 ### Streams API #### 1. Streams API 的定义 Streams API 是 Java 8 引入的处理集合的新框架，它提供了强大的方式来处理数据集合，并允许并行处理。它提供了中间操作和终端操作。 #### 2. 创建 Streams 可以使用集合类或数组创建流，常见的方法有： - `Collection.stream()` - `Collection.parallelStream()` - `Arrays.stream(T[])` - `Stream.of(T...)` #### 3. 流的操作 流的操作可以分为两类：中间操作和终端操作。 - 中间操作会返回一个新的流，常见的中间操作有 `map()`, `filter()`, `sorted()`, `peek()` 等。 - 终端操作会启动流的处理，执行中间操作链，并产生一个结果或副作用。常见的终端操作有 `forEach()`, `reduce()`, `collect()`, `count()` 等。 #### 4. 并行流 使用 `parallelStream()` 方法或在流上调用 `.parallel()` 方法可以创建一个并行流。并行流可以提高性能，特别是在处理大数据集合时。 #### 5. 收集流结果 使用 `collect()` 方法可以将流中的元素收集到集合中。为了方便收集，Java 8 提供了 Collectors 类，它包含一系列方便的收集器实现，如 `Collectors.toList()`, `Collectors.toSet()`, `Collectors.groupingBy()` 等。 #### 6. 无限流 通过使用 Stream 类中的静态方法 `Stream.iterate()` 和 `Stream.generate()` 可以创建无限流。 ### Lambda 和 Streams 的优势 Lambda 和 Streams 的引入为 Java 带来了更加强大的数据处理能力，它使得代码更加简洁、易于阅读，并且允许开发者编写更加灵活、更加安全的代码。它让 Java 程序的集合操作更接近函数式编程范式，从而在很多情况下可以减少样板代码（boilerplate code）的数量。 ### 注意事项 在使用 Lambda 表达式和 Streams 时需要注意几个关键点： - Lambda 表达式的使用需要函数式接口的支持。 - 闭包（Closure）的概念在 Java 中通过 Lambda 表达式得以体现，需要注意对变量的捕获规则。 - Streams 操作是延迟执行的，必须调用一个终端操作才能触发流的实际执行。 - 在并行流中，状态共享可能会引起竞态条件，需要谨慎处理。 - Lambda 表达式捕获的外部变量必须是最终（final）或事实上最终（effectively final）的。 这份备忘单覆盖了 Java 8+ 中 Lambda 和 Streams 的核心知识点，希望能帮助开发者更好地理解和运用这两个强大的特性，提升编码效率和代码质量。