如何使用Lambda 快速处理 Collection 和 Map 中的数据
学妹：“学长，我现在好烦，每次要处理集合或map中数据的时候，总是要for循环先遍历一下，然后再去条件判断去过滤，最后又放到一个新集合，感觉代码好繁琐，学长有什么好的法子吗”
学长（也就是屏幕前的各位）：“当然有啦，学妹，学妹可曾听过lamda表达式？”
学妹瞪着她的卡姿兰大眼睛，点了点头又摇了摇头：“我上次听你讲过，但是它能应用到这里吗” 学妹：“当然啦，学妹，且听我慢慢到来”
首先介绍一下背景，Lambda 表达式（lambda expression）是一个匿名函数，Lambda表达式基于数学中的λ演算得名，直接对应于其中的lambda抽象（lambda abstraction），是一个匿名函数，即没有函数名的函数。（很早就已存在）
我们先从最熟悉的Java集合框架(Java Collections Framework, JCF)开始说起。为引入Lambda表达式，Java8新增了java.util.funcion包，里面包含常用的函数接口，这是Lambda表达式的基础，Java集合框架也新增了部分接口，以便与Lambda表达式对接。
Collection中的新方法
forEach()
该方法的传参为void forEach(Consumer<? super E> action)，作用是对容器中的每个元素执行action指定的动作，其中Consumer是个函数接口，里面只有一个待实现方法void accept(T t)（函数式接口最牛逼的就是你连实现的方法都不用写，甚至连方法名都不用记住）。
需求：假设有一个字符串列表，需要打印出其中所有长度大于3的字符串.
Java7及以前我们可以用增强的for循环实现：
// 使用增强for循环迭代
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
for(String str : list){
if(str.length()>3)
System.out.println(str);
}
现在使用forEach()方法结合匿名内部类，可以这样实现：
// 使用forEach()结合匿名内部类迭代
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
list.forEach(new Consumer<String>(){
@Override
public void accept(String str){
if(str.length()>3)
System.out.println(str);
}
});
上述代码调用forEach()方法，并使用匿名内部类实现Comsumer接口。到目前为止我们没看到这种设计有什么好处，但是不要忘记Lambda表达式，使用Lambda表达式实现如下：
// 使用forEach()结合Lambda表达式迭代
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
list.forEach( str -> {
if(str.length()>3)
System.out.println(str);
});
上述代码给forEach()方法传入一个Lambda表达式，我们不需要知道accept()方法，也不需要知道Consumer接口，类型推导帮我们做了一切。
removeIf()
该方法签名为boolean removeIf(Predicate<? super E> filter)，作用是删除容器中所有满足filter指定条件的元素，其中Predicate是一个函数接口，里面只有一个待实现方法boolean test(T t)，同样的这个方法的名字根本不重要，因为用的时候不需要书写这个名字。
需求：假设有一个字符串列表，需要删除其中所有长度大于3的字符串。
我们知道如果需要在迭代过程冲对容器进行删除操作必须使用迭代器，否则会抛出ConcurrentModificationException，所以上述任务传统的写法是：
// 使用迭代器删除列表元素
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
if(it.next().length()>3) // 删除长度大于3的元素
it.remove();
}
现在使用removeIf()方法结合匿名内部类，我们可是这样实现：
// 使用removeIf()结合匿名名内部类实现
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
list.removeIf(new Predicate<String>(){ // 删除长度大于3的元素
@Override
public boolean test(String str){
return str.length()>3;
}
});
上述代码使用removeIf()方法，并使用匿名内部类实现Precicate接口。相信你已经想到用Lambda表达式该怎么写了：
// 使用removeIf()结合Lambda表达式实现
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
list.removeIf(str -> str.length()>3); // 删除长度大于3的元素
使用Lambda表达式不需要记忆Predicate接口名，也不需要记忆test()方法名，只需要知道此处需要一个返回布尔类型的Lambda表达式就行了。
replaceAll()
该方法签名为void replaceAll(UnaryOperator<E> operator)，作用是对每个元素执行operator指定的操作，并用操作结果来替换原来的元素。其中UnaryOperator是一个函数接口，里面只有一个待实现函数T apply(T t)。
需求：假设有一个字符串列表，将其中所有长度大于3的元素转换成大写，其余元素不变。
Java7及之前似乎没有优雅的办法：
// 使用下标实现元素替换
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
for(int i=0; i<list.size(); i++){
String str = list.get(i);
if(str.length()>3)
list.set(i, str.toUpperCase());
}
使用replaceAll()方法结合匿名内部类可以实现如下：
// 使用匿名内部类实现
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
list.replaceAll(new UnaryOperator<String>(){
@Override
public String apply(String str){
if(str.length()>3)
return str.toUpperCase();
return str;
}
});
上述代码调用replaceAll()方法，并使用匿名内部类实现UnaryOperator接口。我们知道可以用更为简洁的Lambda表达式实现：
// 使用Lambda表达式实现
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
list.replaceAll(str -> {
if(str.length()>3)
return str.toUpperCase();
return str;
});
sort()
该方法定义在List接口中，方法签名为void sort(Comparator<? super E> c)，该方法根据c指定的比较规则对容器元素进行排序。Comparator接口我们并不陌生，其中有一个方法int compare(T o1, T o2)需要实现，显然该接口是个函数接口。
需求：假设有一个字符串列表，按照字符串长度增序对元素排序。
由于Java7以及之前sort()方法在Collections工具类中，所以代码要这样写：
// Collections.sort()方法
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
Collections.sort(list, new Comparator<String>(){
@Override
public int compare(String str1, String str2){
return str1.length()-str2.length();
}
});
现在可以直接使用List.sort()方法，结合Lambda表达式，可以这样写：
// List.sort()方法结合Lambda表达式
ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("I", "love", "you", "too"));
list.sort((str1, str2) -> str1.length()-str2.length());
stream()和parallelStream()
stream()和parallelStream()分别返回该容器的Stream视图表示，不同之处在于parallelStream()返回并行的Stream。Stream是Java函数式编程的核心类，这个东西我只能说牛逼plus+yyds，基本平常工作中用的都是这个
学长：“学妹，我有点渴了，去给我倒杯水好吗” 学妹：“好的学长，待会我们一起去喝奶茶好吗”
学长：“好呀，学妹，你既然这样说，那我就不渴了，咱继续”
Map中的新方法
forEach()
该方法签名为void forEach(BiConsumer<? super K,? super V> action)，作用是对Map中的每个映射执行action指定的操作，其中BiConsumer是一个函数接口，里面有一个待实现方法void accept(T t, U u)。是不是记不住，别慌，根本不用记
需求：假设有一个数字到对应英文单词的Map，请输出Map中的所有映射关系．
Java7以及之前经典的代码如下：
// Java7以及之前迭代Map
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");
for(Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()){
System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
使用Map.forEach()方法，结合匿名内部类，代码如下：
// 使用forEach()结合匿名内部类迭代Map
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");
map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>(){
@Override
public void accept(Integer k, String v){
System.out.println(k + "=" + v);
}
});
上述代码调用forEach()方法，并使用匿名内部类实现BiConsumer接口。当然，实际场景中没人使用匿名内部类写法，因为有Lambda表达式：
// 使用forEach()结合Lambda表达式迭代Map
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");
map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + "=" + v));
}
getOrDefault()
该方法跟Lambda表达式没关系，但是很有用。方法签名为V getOrDefault(Object key, V defaultValue)，作用是按照给定的key查询Map中对应的value，如果没有找到则返回defaultValue。有时候你是不是常常要先containsKey一下，看键是否存在，这个方法完全可以解决你的烦恼
需求；假设有一个数字到对应英文单词的Map，输出4对应的英文单词，如果不存在则输出NoValue
// 查询Map中指定的值，不存在时使用默认值
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");
// Java7以及之前做法
if(map.containsKey(4)){ // 1
System.out.println(map.get(4));
}else{
System.out.println("NoValue");
}
// Java8使用Map.getOrDefault()
System.out.println(map.getOrDefault(4, "NoValue")); // 2
putIfAbsent()
该方法跟Lambda表达式没关系，但是很有用。方法签名为V putIfAbsent(K key, V value)，作用是只有在不存在key值的映射或映射值为null时，才将value指定的值放入到Map中，否则不对Map做更改．该方法将条件判断和赋值合二为一，使用起来更加方便．
remove()
我们都知道Map中有一个remove(Object key)方法，来根据指定key值删除Map中的映射关系；Java8新增了remove(Object key, Object value)方法，只有在当前Map中**key正好映射到value时**才删除该映射，否则什么也不做．
replace()
在Java7及以前，要想替换Map中的映射关系可通过put(K key, V value)方法实现，该方法总是会用新值替换原来的值．为了更精确的控制替换行为，Java8在Map中加入了两个replace()方法，分别如下：
replace(K key, V value)，只有在当前Map中**key的映射存在时**才用value去替换原来的值，否则什么也不做．replace(K key, V oldValue, V newValue)，只有在当前Map中**key的映射存在且等于oldValue时**才用newValue去替换原来的值，否则什么也不做．
replaceAll()
该方法签名为replaceAll(BiFunction<? super K,? super V,? extends V> function)，作用是对Map中的每个映射执行function指定的操作，并用function的执行结果替换原来的value，其中BiFunction是一个函数接口，里面有一个待实现方法R apply(T t, U u)．不要被如此多的函数接口吓到，因为使用的时候根本不需要知道他们的名字．
需求：假设有一个数字到对应英文单词的Map，请将原来映射关系中的单词都转换成大写．
Java7以及之前经典的代码如下：
// Java7以及之前替换所有Map中所有映射关系
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");
for(Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()){
entry.setValue(entry.getValue().toUpperCase());
}
使用replaceAll()方法结合匿名内部类，实现如下：
// 使用replaceAll()结合匿名内部类实现
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");
map.replaceAll(new BiFunction<Integer, String, String>(){
@Override
public String apply(Integer k, String v){
return v.toUpperCase();
}
});
上述代码调用replaceAll()方法，并使用匿名内部类实现BiFunction接口。更进一步的，使用Lambda表达式实现如下：
// 使用replaceAll()结合Lambda表达式实现
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");
map.replaceAll((k, v) -> v.toUpperCase());
这样子是不是更快了
学妹：“难怪学长一直这么快”
学长：“？？？我们是说的一个快吗”
merge()
该方法签名为merge(K key, V value, BiFunction<? super V,? super V,? extends V> remappingFunction)，作用是：
- 如果
Map中key对应的映射不存在或者为null，则将value（不能是null）关联到key上； - 否则执行
remappingFunction，如果执行结果非null则用该结果跟key关联，否则在Map中删除key的映射．
参数中BiFunction函数接口前面已经介绍过，里面有一个待实现方法R apply(T t, U u)．
merge()方法虽然语义有些复杂，但该方法的用方式很明确，一个比较常见的场景是将新的错误信息拼接到原来的信息上，比如：
map.merge(key, newMsg, (v1, v2) -> v1+v2);
compute()
该方法签名为compute(K key, BiFunction<? super K,? super V,? extends V> remappingFunction)，作用是把remappingFunction的计算结果关联到key上，如果计算结果为null，则在Map中删除key的映射．
要实现上述merge()方法中错误信息拼接的例子，使用compute()代码如下：
map.compute(key, (k,v) -> v==null ? newMsg : v.concat(newMsg));
computeIfAbsent()
该方法签名为V computeIfAbsent(K key, Function<? super K,? extends V> mappingFunction)，作用是：只有在当前Map中不存在key值的映射或映射值为null时，才调用mappingFunction，并在mappingFunction执行结果非null时，将结果跟key关联．
Function是一个函数接口，里面有一个待实现方法R apply(T t)．
如果 key 对应的 value 不存在，则使用获取 remappingFunction 重新计算后的值，并保存为该 key 的 value，否则返回 value。
HashMap<String, Integer> prices = new HashMap<>();
// 往HashMap中添加映射项
prices.put("Shoes", 200);
prices.put("Bag", 300);
prices.put("Pant", 150);
System.out.println("HashMap: " + prices);
// 计算 Shirt 的值
int shirtPrice = prices.computeIfAbsent("Shirt", key -> 280);
System.out.println("Price of Shirt: " + shirtPrice);
// 输出更新后的HashMap
System.out.println("Updated HashMap: " + prices);
HashMap: {Pant=150, Bag=300, Shoes=200}
Price of Shirt: 280
Updated HashMap: {Pant=150, Shirt=280, Bag=300, Shoes=200}
使用computeIfAbsent()将条件判断和添加操作合二为一，使代码更加简洁．
computeIfPresent()
该方法签名为V computeIfPresent(K key, BiFunction<? super K,? super V,? extends V> remappingFunction)，作用跟computeIfAbsent()相反，即，对 hashMap 中指定 key 的值进行重新计算，前提是该 key 存在于 hashMap 中。
// 创建一个 HashMap
HashMap<String, Integer> prices = new HashMap<>();
// 往HashMap中添加映射关系
prices.put("Shoes", 200);
prices.put("Bag", 300);
prices.put("Pant", 150);
System.out.println("HashMap: " + prices);
// 重新计算鞋加上10%的增值税后的价值
int shoesPrice = prices.computeIfPresent("Shoes", (key, value) -> value + value * 10/100);
System.out.println("Price of Shoes after VAT: " + shoesPrice);
// 输出更新后的HashMap
System.out.println("Updated HashMap: " + prices);
// 结果
HashMap: {Pant=150, Bag=300, Shoes=200}
Price of Shoes after VAT: 220
Updated HashMap: {Pant=150, Bag=300, Shoes=220}}
好，最后来一个小总结，给你看下集合和map的常用方法
| 接口名 | Java8新加入的方法 |
|---|---|
| Collection | removeIf() spliterator() stream() parallelStream() forEach() |
| List | replaceAll() sort() |
| Map | getOrDefault() forEach() replaceAll() putIfAbsent() remove() replace() computeIfAbsent() computeIfPresent() compute() merge() |
学妹，讲到这，你是不是会有两个疑问，
1、 文章经常提到的consumer，Function，supplier啥的到底是什么
2、lambda推导，我都没写方法名，它怎么知道我就是要调用这个方法，还有传参
学妹：“是的是的，学长快讲讲”
学长：“别急嘛，等你下次来找我的时候我再告诉你，咱先去喝奶茶，你请我”
学妹：“。。。。。。靠，学长，难怪你还没有女朋友”