Java8實用技能

大概一年多之前，我對java8的理解還僅限一些隻言片語的文章之上，後來出於對函數式編程的興趣，買了本參考書看了一遍，然後放在了書架上，後來，當我接手大客戶應用的開發工作之後，java8的一些工具，對我的效率有了不小的提升，因此想記錄一下java'8的一些常用場景，我希望這會成爲一個小字典，能讓我免於頻繁翻書，但是總能找到自己想找的知識。

用於舉例的model：

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

一、Java 8 Lambda 表達式

這無疑是最常用的功能之一，其實lambda表達式的作用，應該就是簡潔明瞭，實際上是用最短的字符，通過類型推導，語法糖等方式去對編譯器描述清楚這段代碼的功能，這和泛型有點相似，對於編程人員來說，一定程度上也提高了編程效率和代碼可讀性。

如常用的lambda表達式：
process(()->System.out.println("this is so cool!"))

例如對蘋果重量排序：

   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());

重量相同時：比較等級：

  apples.sort(Comparator
                .comparing(Apple::getAppleWeight)
                .reversed()

謂詞複合查詢：

  Predicate<Apple> a = apple -> apple.getAppleWeight() > 10;
        weight10.or(apple -> apple.getAppleClassic() > 2)
                .and(apple -> StringUtils.equalsIgnoreCase(apple.getAppleName(), "優質蘋果"));

可以看做（a||b）&&c

函數複合：

        Function<Apple, Float> f = a -> a.getAppleWeight() + 1;
        Function<Float, Float> g = a -> a * 2;
        Function<Apple, Float> h = f.andThen(g);

    數學寫作 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);
 數學寫作 h=f(g(x))

小結：java8實際上想傳遞函數，函數是什麼？是一個映射，可以看做x->y,輸入x然後映射到值y的過程，
java無法擺脫一切皆是對象的思想，因此函數式依附在對象上傳遞的，因此也有了下面的說法，方法引用，以及函數式接口，讓函數隨着對象傳遞，爲了函數式編程，甚至專門寫一個接口---對象來傳遞函數。然而，函數纔是主角。

二、Java 8 方法引用

方法引用十分簡單，其實也是將方法作爲參數傳遞。使用::域作用符，將一段方法傳遞。
舉例：Apple::getAppleId
String::subString
System.out::println

三、Java 8 函數式接口 函數式編程

利用java進行函數式編程主要就是利用函數式接口,但是函數式接口在java8之前就有一些了,就例如多線程的runnable,但是8以前是沒有lambda表達式的,所以只能使用匿名內部類,在用過lambda表達式的人看來,那是相當臃腫的,8更新了lambda表達式,這就使函數式編程更上一層樓.

java8的函數式接口爲我們傳遞函數提供了工具，我們可以自己定義函數式接口，然後讓其他人，或者是java API調用。
關於函數接口，需要記住的就是兩件事：
函數接口是行爲的抽象；
函數接口是數據轉換器。

四、Java 8 Stream

在我接觸到java8流式處理的時候，我的第一感覺是流式處理讓集合操作變得簡潔了許多，通常我們需要多行代碼才能完成的操作，藉助於流式處理可以在一行中實現。其本質是，將一些原本開發者需要做的處理如迭代等，放在了java庫裏，讓我們只關心自己的業務邏輯，比如我們希望對一個包含整數的集合中篩選出所有的偶數，並將其封裝成爲一個新的List返回，那麼在java8之前，我們需要通過如下代碼實現：

過去：
List<Integer> evens = new ArrayList<>();
for (final Integer num : nums) {
    if (num % 2 == 0) {
        evens.add(num);
    }
}

stream實現：
List<Integer> evens = nums.stream().filter(num -> num % 2 == 0).collect(Collectors.toList());

我們需要取出10個等級高於3的蘋果，跳過其中兩個，按重量排序，去重，然後取出蘋果的Name,然後取出名字的每個字符：
 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());   

構造AppleId ApppleName Map:
        Map<Long, String> appleIdMap = apples.stream()
                .collect(Collectors.toMap(Apple::getAppleId, Apple::getAppleName, (s, s2) -> s.length() > s2.length() ? s : s2));

 謂詞查找：      
 if (appleName.stream().anyMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一級蘋果")));
        if (appleName.stream().allMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一級蘋果")));
        if (appleName.stream().noneMatch(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一級蘋果")));

短路查找：
        appleName.stream()
                .filter(a -> StringUtils.equalsIgnoreCase(a, "一級蘋果"))
                .findAny()
                .ifPresent(System.out::println);
findfirst在並行時限制多一些，如果不在意返回的是哪個元素，使用findAny。

求和：         
    apples.stream()
    .map(Apple::getAppleWeight)
    .reduce(0F, (a, b) -> a + b);

計數：
        apples.stream().count();

使用stream的好處：
1.更簡潔，更易讀
2.可複合，更靈活
3.可並行

五、Java 8 Optional 類

Optional着重爲解決java的NPE問題是Java8提供的爲了解決null安全問題的一個API。善用Optional可以使我們代碼中很多繁瑣、醜陋的設計變得十分優雅。

使用Optional，我們就可以把下面這樣的代碼進行改寫：
public static String getName(User u) {
    if (u == null)
        return "Unknown";
    return u.name;
}

不過，千萬不要改寫成這副樣子。

public static String getName(User u) {
    Optional<User> user = Optional.ofNullable(u);
    if (!user.isPresent())
        return "Unknown";
    return user.get().name;
}

這樣纔是正確使用Optional的姿勢。那麼按照這種思路，我們可以安心的進行鏈式調用，而不是一層層判斷了。
public static String getName(User u) {
    return Optional.ofNullable(u)
                    .map(user->user.name)
                    .orElse("Unknown");
}
看一段代碼：

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.");
}
讓我們看看經過Optional加持過後，這些代碼會變成什麼樣子。
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."));
}

還有很多不錯的使用姿勢，比如爲空則不打印可以這麼寫：

string.ifPresent(System.out::println);

參考資料：《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：文爍
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