5 lambda，Stream流和Optional类

函数式接口：如果一个接口中，有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口，则此接口就称为函数式接口。我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以在编译期检查它是否是一个函数式接口。
Lambda表达式的本质：作为函数式接口的实例，所有以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写
格式是： -> :称为lambda操作符或箭头操作符，->的左边：Lambda的形参列表（也就是接口中的抽象方法的形参列表），->右边：lambda体（其实就是重写的抽象方法的方法体）
6 种Lambda表达式的使用语法
1：无参，无返回值

    @Test
    public void test1(){
        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("之前的写法");
            }
        };
        r1.run();

        System.out.println("***********************");

        Runnable r2 = () -> { // 如果方法体只有一行代码，那么花括号可以省略
            System.out.println("最新写法");
        };
        r2.run();
    }

2：Lambda 需要一个参数，但是没有返回值。

    @Test
    public void test2(){
        Consumer<String> con = new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        };
        con.accept("之前的写法");

        System.out.println("*******************");

        Consumer<String> con1 = (String s) -> {
            System.out.println(s);
        };
        con1.accept("现在的写法");
    }

3：数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为“类型推断”

    @Test
    public void test3(){
        Consumer<String> con1 = (String s) -> {
            System.out.println(s);
        };
        con1.accept("之前的写法");

        System.out.println("*******************");

        Consumer<String> con2 = (s) -> {
            System.out.println(s);
        };
        con2.accept("现在的写法");
    }

4 Lambda 若只需要一个参数时，参数的小括号可以省略

    @Test
    public void test5(){
        Consumer<String> con1 = (s) -> {
            System.out.println(s);
        };
        con1.accept("之前的写法");

        System.out.println("*******************");

        Consumer<String> con2 = s -> {
            System.out.println(s);
        };
        con2.accept("现在的写法");
    }

5：Lambda 需要两个或以上的参数，多条执行语句，并且可以有返回值

    @Test
    public void test6(){
        Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                System.out.println(o1);
                System.out.println(o2);
                return o1.compareTo(o2);
            }
        };

        System.out.println(com1.compare(12,21));

        System.out.println("*****************************");
        Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> {
            System.out.println(o1);
            System.out.println(o2);
            return o1.compareTo(o2);
        };
        System.out.println(com2.compare(12,6));
    }

当 Lambda 体只有一条语句时，return 与大括号若有，都可以省略

    @Test
    public void test7(){
        Comparator<Integer> com1 = (o1,o2) -> {
            return o1.compareTo(o2);
        };
        System.out.println(com1.compare(12,6));

        System.out.println("*****************************");

        Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> o1.compareTo(o2);
        System.out.println(com2.compare(12,21));
    }

语法总结: 对于lambda形参列表：参数类型可以省略(类型推断)；如果lambda形参列表只有一个参数，其一对()也可以省略。对于lambda体，lambda体应该使用一对{}包裹；如果lambda体只有一条执行语句（可能是return语句），省略这一对{}和return关键字。

java内置的4大核心函数式接口

消费型接口 Consumer<T> void accept(T t)：输入一个参数，无返回数据
供给型接口 Supplier<T> T get() ：无参数，返回一个结果。
函数型接口 Function<T,R> R apply(T t) ：接受一个输入参数，返回一个结果。
断定型接口 Predicate<T> boolean test(T t)：接受一个输入参数，返回一个判定值。
方法引用
方法引用，本质上就是Lambda表达式，而Lambda表达式作为函数式接口的实例。所以方法引用，也是函数式接口的实例。
使用格式：类(或对象) :: 方法名
具体分为如下的三种情况：
情况1 对象 :: 非静态方法
情况2 类 :: 静态方法
情况3 类 :: 非静态方法
方法引用使用的要求：要求接口中的抽象方法的形参列表和返回值类型与方法引用的方法的形参列表和返回值类型相同！（针对于情况1和情况2）
情况一：对象 :: 实例方法

    //Consumer中的void accept(T t)
    //PrintStream中的void println(T t)
    @Test
    public void test1() {
        Consumer<String> con1 = str -> System.out.println(str);
        con1.accept("北京");

        System.out.println("*******************");
        PrintStream ps = System.out;
        Consumer<String> con2 = ps::println;
        con2.accept("beijing");
    }
    //Supplier中的T get()
    //Employee中的String getName()
    @Test
    public void test2() {
        Employee emp = new Employee(1001,"Tom",23,5600);
        Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();
        System.out.println(sup1.get());

        System.out.println("*******************");

        Supplier<String> sup2 = emp::getName;
        System.out.println(sup2.get());
    }

情况二：类 :: 静态方法

    // 情况二：类 :: 静态方法
    //Comparator中的int compare(T t1,T t2)
    //Integer中的int compare(T t1,T t2)
    @Test
    public void test3() {
        Comparator<Integer> com1 = (t1,t2) -> Integer.compare(t1,t2);
        System.out.println(com1.compare(12,21));

        System.out.println("*******************");

        Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
        System.out.println(com2.compare(12,3));
    }
    //Function中的R apply(T t)
    //Math中的Long round(Double d)
    @Test
    public void test4() {
        Function<Double,Long> func = new Function<Double, Long>() {
            @Override
            public Long apply(Double d) {
                return Math.round(d);
            }
        };
        System.out.println("*******************");

        Function<Double,Long> func1 = d -> Math.round(d);
        System.out.println(func1.apply(12.3));

        System.out.println("*******************");

        Function<Double,Long> func2 = Math::round;
        System.out.println(func2.apply(12.6));
    }

情况三：类 :: 实例方法

    // Comparator中的int comapre(T t1,T t2)
    // String中的int t1.compareTo(t2)//第一个参数是调用者的情况
    @Test
    public void test5() {
        Comparator<String> com1 = (s1,s2) -> s1.compareTo(s2);
        System.out.println(com1.compare("abc","abd"));

        System.out.println("*******************");

        Comparator<String> com2 = String :: compareTo;
        System.out.println(com2.compare("abd","abm"));
    }

    //BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);
    //String中的boolean t1.equals(t2)
    @Test
    public void test6() {
        BiPredicate<String,String> pre1 = (s1,s2) -> s1.equals(s2);
        System.out.println(pre1.test("abc","abc"));

        System.out.println("*******************");
        BiPredicate<String,String> pre2 = String :: equals;
        System.out.println(pre2.test("abc","abd"));
    }

构造器引用
定义：和方法引用类似，函数式接口的抽象方法的形参列表和构造器的形参列表一致。抽象方法的返回值类型即为构造器所属的类的类型

    //Supplier中的T get()
    //Employee的空参构造器：Employee()
    @Test
    public void test1(){
        Supplier<Employee> sup = new Supplier<Employee>() {
            @Override
            public Employee get() {
                return new Employee();
            }
        };
        System.out.println("*******************");

        Supplier<Employee>  sup1 = () -> new Employee();
        System.out.println(sup1.get());

        System.out.println("*******************");

        Supplier<Employee>  sup2 = Employee :: new;
        System.out.println(sup2.get());
    }
    //Function中的R apply(T t)
    @Test
    public void test2(){
        Function<Integer,Employee> func1 = id -> new Employee(id);
        Employee employee = func1.apply(1001);
        System.out.println(employee);

        System.out.println("*******************");

        Function<Integer,Employee> func2 = Employee :: new;
        Employee employee1 = func2.apply(1002);
        System.out.println(employee1);
    }

数组引用
可以把数组看做是一个特殊的类，则写法与构造器引用一致。

    //Function中的R apply(T t)
    @Test
    public void test4(){
        Function<Integer,String[]> func1 = length -> new String[length];
        String[] arr1 = func1.apply(5);
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));

        System.out.println("*******************");

        Function<Integer,String[]> func2 = String[] :: new;
        String[] arr2 = func2.apply(10);
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
        // 当然我们也可以这样创建集合
        Function<Integer,ArrayList<String>> func3 = ArrayList<String> :: new;
        ArrayList<String> list = func3.apply(10);
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");
        System.out.println(arr2);
    }

Stream流
Stream与集合的区别，Stream关注的是对数据的运算，与CPU打交道,集合关注的是数据的存储，与内存打交道。
Stream流的三个特点

自己不会存储元素
不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream
操作是延迟执行的。这意味着他们会等到终止操作的时候才执行，之后，这个Stream流不会再被使用。
如何创建Stream流？
方式一：通过集合创建

    @Test
    public void test1(){
        List<Employee> employees = xxxDao.getEmployees();
//        default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
        Stream<Employee> stream = employees.stream();
//        default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流 顺序流与并行流的区别是：前者是有序的，而后者是多线程的 无序的
        Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();
    }

方式二通过数组创建

    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
        //调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
        IntStream stream = Arrays.stream(arr);
        Employee e1 = new Employee(1001,"Tom");
        Employee e2 = new Employee(1002,"Jerry");
        Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2};
        Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);
        //也可以通过Stream的of()
        Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
    }

Stream的中间操作

1 筛选条件与限制条数(也叫筛选和切片)

    @Test
    public void test1(){
        List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
//        filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
        Stream<Employee> stream = list.stream();
        //查询员工表中薪资大于7000的员工信息
//      filter(根据条件来筛选)
        stream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);

        System.out.println();
//        limit(n)——截断流(limt n )，使其元素不超过给定数量。
        list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
        System.out.println();

//        skip(n) —— 跳过元素(相当于limit total -n,n)，返回一个(扔掉了前 n 个元素的数据)的流。若剩余流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补
        list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);

        System.out.println();
//        distinct()——筛选(相当于去重)，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素，

        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",41,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
        list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
//        System.out.println(list);

        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }

2 根据条件获取一个新流(也叫映射)

    @Test
    public  void test(){
        //        map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。
        List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
        list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);

        List arr = new ArrayList();
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName);
        namesStream.filter(name -> name.length() > 2).forEach(arr::add);
        System.out.println(arr);

        Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(SmartsiteTest::fromStringToStream);
        streamStream.forEach(s ->{
            s.forEach(System.out::println);
        });
        System.out.println();
//        flatMap(Function f)——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。
        Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(SmartsiteTest::fromStringToStream);
        characterStream.forEach(System.out::println);
    }

    //将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的Stream的实例
    public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){//aa
        ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
        for(Character c : str.toCharArray()){
            list.add(c);
        }
        return list.stream();
    }

3 排序

    @Test
    public void test4(){
//        sorted()——自然排序
        List<Integer> list = Arrays.asList(12, 43, 65, 34, 87, 0, -98, 7);
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);//这里默认是按照升序
        //默认排序：如果Employee类没有实现Comparable接口，那么下面的排序是会抛异常的
        List<Employee> employees1 = EmployeeData.getEmployees();
        employees1.stream().sorted().forEach(System.out::println);

//        sorted(Comparator com)——定制排序
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        employees.stream().sorted( (e1,e2) -> {
            int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge());
            if(ageValue != 0){
                return ageValue;
            }else{
                return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary());
            }
        }).forEach(System.out::println);
    }

Stream的终止操作：终止才会真正的去执行，终止操作分为以下三种：

1 匹配与查找

    @Test
    public void test1(){
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
//        allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。
//          练习：是否所有的员工的年龄都大于18
        boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);
        System.out.println(allMatch);

//        anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素。
//         练习：是否存在员工的工资大于 10000
        boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000);
        System.out.println(anyMatch);

//        noneMatch(Predicate p)——检查是否没有匹配的元素。
//          练习：是否存在员工姓“雷”
        boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷"));
        System.out.println(noneMatch);
//        findFirst——返回第一个元素
        Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst();
        System.out.println(employee);
//        findAny——返回当前流中的任意元素
        Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny();
        System.out.println(employee1);
    }

    @Test
    public void test2(){
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        // count——返回流中元素的总个数
        long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 5000).count();
        System.out.println(count);
//        max(Comparator c)——返回流中最大值
//        练习：返回最高的工资：
        Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(e -> e.getSalary());
        Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare);
        System.out.println(maxSalary);
//        min(Comparator c)——返回流中最小值
//        练习：返回最低工资的员工
        Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
        System.out.println(employee);
        System.out.println();
//        forEach(Consumer c)——内部迭代
        employees.stream().forEach(System.out::println);

        //使用集合的遍历操作
        employees.forEach(System.out::println);
    }

2 所有元素参与计算(也叫归约)

    @Test
    public void test3(){
//        reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
//        练习1：计算1-10的自然数的和
        List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
        Integer sum = list.stream().reduce(10, Integer::sum); //这里的10是计算初始值。相当于(((10+1)+2)+3)...
        System.out.println(sum);


//        reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>
//        练习2：计算公司所有员工工资的总和
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);
//        Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum); //这种 相当于计算初始值为0
        Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1, d2) -> d1 + d2);
        System.out.println(sumMoney.get());
    }

3 收集

    @Test
    public void test4(){
//        用Collector来收集，存到一个List , Set，Map，Collection等里面去
//        练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set
        List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
        List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());
        employeeList.forEach(System.out::println);
        
        System.out.println();
        
        Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());
        employeeSet.forEach(System.out::println);
    }