StreamJava – Java工程师的学习指南

一、Java Stream API

Java 8引入新的Stream API，用于支持函数式编程风格操作集合类数据，提供了一种高效的数据处理方式。

下面是Stream API的几个重要特点：

1. Stream不是集合元素，它并不保存数据，而是对集合进行操作。
2. Stream操作是延迟执行的；也就是说，只有在需要结果时才会进行操作，可以大幅减少不必要的计算。
3. Stream可以进行并行操作，提高效率。

Stream API主要包含以下几种操作：

1. Intermediate操作：该操作返回一个新的Stream，供后续操作使用，类似于构建一个操作链。
2. Terminal操作：该操作触发Stream的执行，返回一个非Stream的结果或结果集。一旦Terminal操作完成，Stream就被消耗，不能再进行后续操作。
3. Short-Circuiting操作：该操作在Terminal操作之前完成，可以提前结束操作。

下面是一个简单的Stream操作示例：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = list.stream()
              .filter(i -> i % 2 == 0)  //Intermediate操作
              .mapToInt(Integer::intValue)
              .sum();  //Terminal操作
System.out.println(sum);  //输出6

二、Lambda表达式

Lambda表达式是Java 8中引入的一种新的语法，用于支持函数式编程。

Lambda表达式可以看做是一种匿名函数，它没有名称，但有参数列表、函数体、返回类型和可能会抛出的异常列表。

下面是一个使用Lambda表达式的简单示例：

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cat", "dog");
list.forEach(s -> System.out.println(s));

三、Optional类

Optional类是Java 8中新增的一个类，用于解决null值引发的问题。它是一个容器对象，可以保存T类型的值，也可以保存null。

Optional类提供了大量的方法，以方便安全地操作可能为null的值。

下面是一个使用Optional类的示例：

public Optional<String> getName(int id) {
    //模拟查询数据库
    Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
    map.put(1, "Tom");
    map.put(2, "Jerry");
    
    String name = map.get(id);
    return Optional.ofNullable(name);
}

Optional<String> name = getName(1);
String result = name.orElse("Unknown");
System.out.println(result);  //输出Tom

四、CompletableFuture类

CompletableFuture类是Java 8新增的一个类，用于异步执行任务。它可以将一个复杂的任务拆分成多个步骤执行，提高效率。

CompletableFuture的优点在于：可以自由地聚合多个CompletableFuture，等待它们全部完成再进行下一步操作；可以指定线程池，控制任务的执行规划。

下面是一个使用CompletableFuture类的示例：

public CompletableFuture<Integer> calculateAsync() {
    return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return 10;
    });
}

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> System.out.println("Hello"));
CompletableFuture<Integer> result = calculateAsync();

future.get();
System.out.println(result.get());  //输出10