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
1 | public class ImmutableDemo1 { |
1.5 不可变的 Set 集合
1 | public class ImmutableDemo2 { |
1.6 不可变的 Map 集合
1.6.1:键值对个数小于等于 10
1 | public class ImmutableDemo3 { |
1.6.2:键值对个数大于 10
1 | public class ImmutableDemo4 { |
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
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25public 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
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11public 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 流的思想
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
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24public 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
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41public 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
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24public 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
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25public 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
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46public 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>() {
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
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66// 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
- 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
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
代码实现
演员类
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15public 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
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35public 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
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23public 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::parseInt
Integer 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
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20public 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
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29public 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::substring
public 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
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19public 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
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49public 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