1.不可变集合
1.1 什么是不可变集合
是一个长度不可变,内容也无法修改的集合
1.2 使用场景
如果某个数据不能被修改,把它防御性地拷贝到不可变集合中是个很好的实践。
当集合对象被不可信的库调用时,不可变形式是安全的。
简单理解:
不想让别人修改集合中的内容
比如说:
1,斗地主的54张牌,是不能添加,不能删除,不能修改的
2,斗地主的打牌规则:单张,对子,三张,顺子等,也是不能修改的
3,用代码获取的操作系统硬件信息,也是不能被修改的
1.3 不可变集合分类
- 不可变的list集合
- 不可变的set集合
- 不可变的map集合
1.4 不可变的list集合
public class ImmutableDemo1 {
public static void main(String[] args) {
/*
创建不可变的List集合
"张三", "李四", "王五", "赵六"
*/
//一旦创建完毕之后,是无法进行修改的,在下面的代码中,只能进行查询操作
List<String> list = List.of("张三", "李四", "王五", "赵六");
System.out.println(list.get(0));
System.out.println(list.get(1));
System.out.println(list.get(2));
System.out.println(list.get(3));
System.out.println("---------------------------");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
System.out.println("---------------------------");
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("---------------------------");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String s = list.get(i);
System.out.println(s);
}
System.out.println("---------------------------");
//list.remove("李四");
//list.add("aaa");
list.set(0,"aaa");
}
}
1.5 不可变的Set集合
public class ImmutableDemo2 {
public static void main(String[] args) {
/*
创建不可变的Set集合
"张三", "李四", "王五", "赵六"
细节:
当我们要获取一个不可变的Set集合时,里面的参数一定要保证唯一性
*/
//一旦创建完毕之后,是无法进行修改的,在下面的代码中,只能进行查询操作
Set<String> set = Set.of("张三", "张三", "李四", "王五", "赵六");
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------------");
Iterator<String> it = set.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------------");
//set.remove("王五");
}
}
1.6 不可变的Map集合
1.6.1:键值对个数小于等于10
public class ImmutableDemo3 {
public static void main(String[] args) {
/*
创建Map的不可变集合
细节1:
键是不能重复的
细节2:
Map里面的of方法,参数是有上限的,最多只能传递20个参数,10个键值对
细节3:
如果我们要传递多个键值对对象,数量大于10个,在Map接口中还有一个方法
*/
//一旦创建完毕之后,是无法进行修改的,在下面的代码中,只能进行查询操作
Map<String, String> map = Map.of("张三", "南京", "张三", "北京", "王五", "上海",
"赵六", "广州", "孙七", "深圳", "周八", "杭州",
"吴九", "宁波", "郑十", "苏州", "刘一", "无锡",
"陈二", "嘉兴");
Set<String> keys = map.keySet();
for (String key : keys) {
String value = map.get(key);
System.out.println(key + "=" + value);
}
System.out.println("--------------------------");
Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
String key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key + "=" + value);
}
System.out.println("--------------------------");
}
}
1.6.2:键值对个数大于10
public class ImmutableDemo4 {
public static void main(String[] args) {
/*
创建Map的不可变集合,键值对的数量超过10个
*/
//1.创建一个普通的Map集合
HashMap<String, String> hm = new HashMap<>();
hm.put("张三", "南京");
hm.put("李四", "北京");
hm.put("王五", "上海");
hm.put("赵六", "北京");
hm.put("孙七", "深圳");
hm.put("周八", "杭州");
hm.put("吴九", "宁波");
hm.put("郑十", "苏州");
hm.put("刘一", "无锡");
hm.put("陈二", "嘉兴");
hm.put("aaa", "111");
//2.利用上面的数据来获取一个不可变的集合
/*
//获取到所有的键值对对象(Entry对象)
Set<Map.Entry<String, String>> entries = hm.entrySet();
//把entries变成一个数组
Map.Entry[] arr1 = new Map.Entry[0];
//toArray方法在底层会比较集合的长度跟数组的长度两者的大小
//如果集合的长度 > 数组的长度 :数据在数组中放不下,此时会根据实际数据的个数,重新创建数组
//如果集合的长度 <= 数组的长度:数据在数组中放的下,此时不会创建新的数组,而是直接用
Map.Entry[] arr2 = entries.toArray(arr1);
//不可变的map集合
Map map = Map.ofEntries(arr2);
map.put("bbb","222");*/
//Map<Object, Object> map = Map.ofEntries(hm.entrySet().toArray(new Map.Entry[0]));
Map<String, String> map = Map.copyOf(hm);
map.put("bbb","222");
}
}
2.Stream流
2.1体验Stream流【理解】
- 案例需求按照下面的要求完成集合的创建和遍历
- 创建一个集合,存储多个字符串元素
- 把集合中所有以"张"开头的元素存储到一个新的集合
- 把"张"开头的集合中的长度为3的元素存储到一个新的集合
- 遍历上一步得到的集合
- 原始方式示例代码
public class MyStream1 {
public static void main(String[] args) {
//集合的批量添加
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>(List.of("张三丰","张无忌","张翠山","王二麻子","张良","谢广坤"));
//list.add()
//遍历list1把以张开头的元素添加到list2中。
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
for (String s : list1) {
if(s.startsWith("张")){
list2.add(s);
}
}
//遍历list2集合,把其中长度为3的元素,再添加到list3中。
ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>();
for (String s : list2) {
if(s.length() == 3){
list3.add(s);
}
}
for (String s : list3) {
System.out.println(s);
}
}
}
- 使用Stream流示例代码
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
//集合的批量添加
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>(List.of("张三丰","张无忌","张翠山","王二麻子","张良","谢广坤"));
//Stream流
list1.stream().filter(s->s.startsWith("张"))
.filter(s->s.length() == 3)
.forEach(s-> System.out.println(s));
}
}
- Stream流的好处
- 直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义:获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印
- Stream流把真正的函数式编程风格引入到Java中
- 代码简洁
2.2Stream流的常见生成方式【应用】
- Stream流的三类方法
- 获取Stream流
- 创建一条流水线,并把数据放到流水线上准备进行操作
- 中间方法
- 流水线上的操作
- 一次操作完毕之后,还可以继续进行其他操作
- 终结方法
- 一个Stream流只能有一个终结方法
- 是流水线上的最后一个操作
- 获取Stream流
- 生成Stream流的方式
- Collection体系集合使用默认方法stream()生成流, default Stream stream()
- Map体系集合把Map转成Set集合,间接的生成流
- 数组通过Arrays中的静态方法stream生成流
- 同种数据类型的多个数据通过Stream接口的静态方法of(T… values)生成流
- 代码演示
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
//Collection体系的集合可以使用默认方法stream()生成流
List<String> list = new ArrayList<String>();
Stream<String> listStream = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<String>();
Stream<String> setStream = set.stream();
//Map体系的集合间接的生成流
Map<String,Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();
Stream<Integer> valueStream = map.values().stream();
Stream<Map.Entry<String, Integer>> entryStream = map.entrySet().stream();
//数组可以通过Arrays中的静态方法stream生成流
String[] strArray = {"hello","world","java"};
Stream<String> strArrayStream = Arrays.stream(strArray);
//同种数据类型的多个数据可以通过Stream接口的静态方法of(T... values)生成流
Stream<String> strArrayStream2 = Stream.of("hello", "world", "java");
Stream<Integer> intStream = Stream.of(10, 20, 30);
}
}
2.3Stream流中间操作方法【应用】
- 概念中间操作的意思是,执行完此方法之后,Stream流依然可以继续执行其他操作
- 常见方法
方法名 | 说明 |
---|---|
Stream filter(Predicate predicate) | 用于对流中的数据进行过滤 |
Stream limit(long maxSize) | 返回此流中的元素组成的流,截取前指定参数个数的数据 |
Stream skip(long n) | 跳过指定参数个数的数据,返回由该流的剩余元素组成的流 |
static Stream concat(Stream a, Stream b) | 合并a和b两个流为一个流 |
Stream distinct() | 返回由该流的不同元素(根据Object.equals(Object) )组成的流 |
- filter代码演示
public class MyStream3 {
public static void main(String[] args) {
// Stream<T> filter(Predicate predicate):过滤
// Predicate接口中的方法 boolean test(T t):对给定的参数进行判断,返回一个布尔值
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张三丰");
list.add("张无忌");
list.add("张翠山");
list.add("王二麻子");
list.add("张良");
list.add("谢广坤");
//filter方法获取流中的 每一个数据.
//而test方法中的s,就依次表示流中的每一个数据.
//我们只要在test方法中对s进行判断就可以了.
//如果判断的结果为true,则当前的数据留下
//如果判断的结果为false,则当前数据就不要.
// list.stream().filter(
// new Predicate<String>() {
// @Override
// public boolean test(String s) {
// boolean result = s.startsWith("张");
// return result;
// }
// }
// ).forEach(s-> System.out.println(s));
//因为Predicate接口中只有一个抽象方法test
//所以我们可以使用lambda表达式来简化
// list.stream().filter(
// (String s)->{
// boolean result = s.startsWith("张");
// return result;
// }
// ).forEach(s-> System.out.println(s));
list.stream().filter(s ->s.startsWith("张")).forEach(s-> System.out.println(s));
}
}
- limit&skip代码演示
public class StreamDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合,存储多个字符串元素
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("林青霞");
list.add("张曼玉");
list.add("王祖贤");
list.add("柳岩");
list.add("张敏");
list.add("张无忌");
//需求1:取前3个数据在控制台输出
list.stream().limit(3).forEach(s-> System.out.println(s));
System.out.println("--------");
//需求2:跳过3个元素,把剩下的元素在控制台输出
list.stream().skip(3).forEach(s-> System.out.println(s));
System.out.println("--------");
//需求3:跳过2个元素,把剩下的元素中前2个在控制台输出
list.stream().skip(2).limit(2).forEach(s-> System.out.println(s));
}
}
- concat&distinct代码演示
public class StreamDemo03 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合,存储多个字符串元素
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("林青霞");
list.add("张曼玉");
list.add("王祖贤");
list.add("柳岩");
list.add("张敏");
list.add("张无忌");
//需求1:取前4个数据组成一个流
Stream<String> s1 = list.stream().limit(4);
//需求2:跳过2个数据组成一个流
Stream<String> s2 = list.stream().skip(2);
//需求3:合并需求1和需求2得到的流,并把结果在控制台输出
// Stream.concat(s1,s2).forEach(s-> System.out.println(s));
//需求4:合并需求1和需求2得到的流,并把结果在控制台输出,要求字符串元素不能重复
Stream.concat(s1,s2).distinct().forEach(s-> System.out.println(s));
}
}
2.4Stream流终结操作方法【应用】
- 概念终结操作的意思是,执行完此方法之后,Stream流将不能再执行其他操作
- 常见方法
方法名 | 说明 |
---|---|
void forEach(Consumer action) | 对此流的每个元素执行操作 |
long count() | 返回此流中的元素数 |
- 代码演示
public class MyStream5 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张三丰");
list.add("张无忌");
list.add("张翠山");
list.add("王二麻子");
list.add("张良");
list.add("谢广坤");
//method1(list);
// long count():返回此流中的元素数
long count = list.stream().count();
System.out.println(count);
}
private static void method1(ArrayList<String> list) {
// void forEach(Consumer action):对此流的每个元素执行操作
// Consumer接口中的方法void accept(T t):对给定的参数执行此操作
//在forEach方法的底层,会循环获取到流中的每一个数据.
//并循环调用accept方法,并把每一个数据传递给accept方法
//s就依次表示了流中的每一个数据.
//所以,我们只要在accept方法中,写上处理的业务逻辑就可以了.
list.stream().forEach(
new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
}
);
System.out.println("====================");
//lambda表达式的简化格式
//是因为Consumer接口中,只有一个accept方法
list.stream().forEach(
(String s)->{
System.out.println(s);
}
);
System.out.println("====================");
//lambda表达式还是可以进一步简化的.
list.stream().forEach(s->System.out.println(s));
}
}
2.5Stream流的收集操作【应用】
- 概念对数据使用Stream流的方式操作完毕后,可以把流中的数据收集到集合中
- 常用方法
方法名 | 说明 |
---|---|
R collect(Collector collector) | 把结果收集到集合中 |
- 工具类Collectors提供了具体的收集方式
方法名 | 说明 |
---|---|
public static Collector toList() | 把元素收集到List集合中 |
public static Collector toSet() | 把元素收集到Set集合中 |
public static Collector toMap(Function keyMapper,Function valueMapper) | 把元素收集到Map集合中 |
- 代码演示
// toList和toSet方法演示
public class MyStream7 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
list1.add(i);
}
list1.add(10);
list1.add(10);
list1.add(10);
list1.add(10);
list1.add(10);
//filter负责过滤数据的.
//collect负责收集数据.
//获取流中剩余的数据,但是他不负责创建容器,也不负责把数据添加到容器中.
//Collectors.toList() : 在底层会创建一个List集合.并把所有的数据添加到List集合中.
List<Integer> list = list1.stream().filter(number -> number % 2 == 0)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(list);
Set<Integer> set = list1.stream().filter(number -> number % 2 == 0)
.collect(Collectors.toSet());
System.out.println(set);
}
}
/**
Stream流的收集方法 toMap方法演示
创建一个ArrayList集合,并添加以下字符串。字符串中前面是姓名,后面是年龄
"zhangsan,23"
"lisi,24"
"wangwu,25"
保留年龄大于等于24岁的人,并将结果收集到Map集合中,姓名为键,年龄为值
*/
public class MyStream8 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("zhangsan,23");
list.add("lisi,24");
list.add("wangwu,25");
Map<String, Integer> map = list.stream().filter(
s -> {
String[] split = s.split(",");
int age = Integer.parseInt(split[1]);
return age >= 24;
}
// collect方法只能获取到流中剩余的每一个数据.
//在底层不能创建容器,也不能把数据添加到容器当中
//Collectors.toMap 创建一个map集合并将数据添加到集合当中
// s 依次表示流中的每一个数据
//第一个lambda表达式就是如何获取到Map中的键
//第二个lambda表达式就是如何获取Map中的值
).collect(Collectors.toMap(
s -> s.split(",")[0],
s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) ));
System.out.println(map);
}
}
2.6Stream流综合练习【应用】
- 案例需求现在有两个ArrayList集合,分别存储6名男演员名称和6名女演员名称,要求完成如下的操作
演员类Actor已经提供,里面有一个成员变量,一个带参构造方法,以及成员变量对应的get/set方法
- 男演员只要名字为3个字的前三人
- 女演员只要姓林的,并且不要第一个
- 把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
- 把上一步操作后的元素作为构造方法的参数创建演员对象,遍历数据
- 代码实现演员类
public class Actor {
private String name;
public Actor(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
测试类
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
//创建集合
ArrayList<String> manList = new ArrayList<String>();
manList.add("周润发");
manList.add("成龙");
manList.add("刘德华");
manList.add("吴京");
manList.add("周星驰");
manList.add("李连杰");
ArrayList<String> womanList = new ArrayList<String>();
womanList.add("林心如");
womanList.add("张曼玉");
womanList.add("林青霞");
womanList.add("柳岩");
womanList.add("林志玲");
womanList.add("王祖贤");
//男演员只要名字为3个字的前三人
Stream<String> manStream = manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3);
//女演员只要姓林的,并且不要第一个
Stream<String> womanStream = womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1);
//把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
Stream<String> stream = Stream.concat(manStream, womanStream);
// 将流中的数据封装成Actor对象之后打印
stream.forEach(name -> {
Actor actor = new Actor(name);
System.out.println(actor);
});
}
}
3.方法引用
3.1体验方法引用【理解】
- 方法引用的出现原因在使用Lambda表达式的时候,我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案:拿参数做操作那么考虑一种情况:如果我们在Lambda中所指定的操作方案,已经有地方存在相同方案,那是否还有必要再写重复逻辑呢?答案肯定是没有必要那我们又是如何使用已经存在的方案的呢?这就是我们要讲解的方法引用,我们是通过方法引用来使用已经存在的方案
- 代码演示
public interface Printable {
void printString(String s);
}
public class PrintableDemo {
public static void main(String[] args) {
//在主方法中调用usePrintable方法
// usePrintable((String s) -> {
// System.out.println(s);
// });
//Lambda简化写法
usePrintable(s -> System.out.println(s));
//方法引用
usePrintable(System.out::println);
}
private static void usePrintable(Printable p) {
p.printString("爱生活爱Java");
}
}
3.2方法引用符【理解】
- 方法引用符:: 该符号为引用运算符,而它所在的表达式被称为方法引用
- 推导与省略
- 如果使用Lambda,那么根据“可推导就是可省略”的原则,无需指定参数类型,也无需指定的重载形式,它们都将被自动推导
- 如果使用方法引用,也是同样可以根据上下文进行推导
- 方法引用是Lambda的孪生兄弟
3.3引用类方法【应用】
引用类方法,其实就是引用类的静态方法
- 格式类名::静态方法
- 范例Integer::parseIntInteger类的方法:public static int parseInt(String s) 将此String转换为int类型数据
- 练习描述
- 定义一个接口(Converter),里面定义一个抽象方法 int convert(String s);
- 定义一个测试类(ConverterDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:useConverter(Converter c)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用useConverter方法
- 代码演示
public interface Converter {
int convert(String s);
}
public class ConverterDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda写法
useConverter(s -> Integer.parseInt(s));
//引用类方法
useConverter(Integer::parseInt);
}
private static void useConverter(Converter c) {
int number = c.convert("666");
System.out.println(number);
}
}
- 使用说明Lambda表达式被类方法替代的时候,它的形式参数全部传递给静态方法作为参数
3.4引用对象的实例方法【应用】
引用对象的实例方法,其实就引用类中的成员方法
- 格式对象::成员方法
- 范例"HelloWorld"::toUpperCase String类中的方法:public String toUpperCase() 将此String所有字符转换为大写
- 练习描述
- 定义一个类(PrintString),里面定义一个方法public void printUpper(String s):把字符串参数变成大写的数据,然后在控制台输出
- 定义一个接口(Printer),里面定义一个抽象方法void printUpperCase(String s)
- 定义一个测试类(PrinterDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:usePrinter(Printer p)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用usePrinter方法
- 代码演示
public class PrintString {
//把字符串参数变成大写的数据,然后在控制台输出
public void printUpper(String s) {
String result = s.toUpperCase();
System.out.println(result);
}
}
public interface Printer {
void printUpperCase(String s);
}
public class PrinterDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda简化写法
usePrinter(s -> System.out.println(s.toUpperCase()));
//引用对象的实例方法
PrintString ps = new PrintString();
usePrinter(ps::printUpper);
}
private static void usePrinter(Printer p) {
p.printUpperCase("HelloWorld");
}
}
- 使用说明Lambda表达式被对象的实例方法替代的时候,它的形式参数全部传递给该方法作为参数
3.5引用类的实例方法【应用】
引用类的实例方法,其实就是引用类中的成员方法
- 格式类名::成员方法
- 范例String::substringpublic String substring(int beginIndex,int endIndex) 从beginIndex开始到endIndex结束,截取字符串。返回一个子串,子串的长度为endIndex-beginIndex
- 练习描述
- 定义一个接口(MyString),里面定义一个抽象方法:String mySubString(String s,int x,int y);
- 定义一个测试类(MyStringDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:useMyString(MyString my)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用useMyString方法
- 代码演示
public interface MyString {
String mySubString(String s,int x,int y);
}
public class MyStringDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda简化写法
useMyString((s,x,y) -> s.substring(x,y));
//引用类的实例方法
useMyString(String::substring);
}
private static void useMyString(MyString my) {
String s = my.mySubString("HelloWorld", 2, 5);
System.out.println(s);
}
}
- 使用说明 Lambda表达式被类的实例方法替代的时候
第一个参数作为调用者
后面的参数全部传递给该方法作为参数
3.6引用构造器【应用】
引用构造器,其实就是引用构造方法
- l格式类名::new
- 范例Student::new
- 练习描述
- 定义一个类(Student),里面有两个成员变量(name,age)并提供无参构造方法和带参构造方法,以及成员变量对应的get和set方法
- 定义一个接口(StudentBuilder),里面定义一个抽象方法Student build(String name,int age);
- 定义一个测试类(StudentDemo),在测试类中提供两个方法
- 一个方法是:useStudentBuilder(StudentBuilder s)
- 一个方法是主方法,在主方法中调用useStudentBuilder方法
- 代码演示
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
public interface StudentBuilder {
Student build(String name,int age);
}
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//Lambda简化写法
useStudentBuilder((name,age) -> new Student(name,age));
//引用构造器
useStudentBuilder(Student::new);
}
private static void useStudentBuilder(StudentBuilder sb) {
Student s = sb.build("林青霞", 30);
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
- 使用说明Lambda表达式被构造器替代的时候,它的形式参数全部传递给构造器作为参数