Java函數findFirst詳解

Java 8引入了Stream API，Stream這個概念是Java8新引入的函數式編程的一部分。Stream超級方便，極大簡化了對集合的操作，它允許你以一種聲明的方式處理數據的集合。Stream API的所有集合操作都是以類似流水線的方式完成的。它允許你在單個表達式中對數據集合執行複雜的查詢和轉換。Stream API在性能方面也有一定優勢，但是必須合理地使用。在Stream API中，findfirst函數是一個非常有用的函數。

一、findfirst函數是做什麼的?

findfirst函數是Stream中的一個操作函數，它會返回集合中的第一個元素，如果集合為空，它會返回一個空的Optional(Java8中引入的一個新類型，代表一個值存在或不存在)，這個函數只是在調用的時候才會去執行，並且它只會返回一個元素。

這裡有一個簡單的例子來說明一下findfirst函數的作用：

List<Integer> numList = Arrays.asList(2,4,6,8,10,12,14,16,18,20);
Optional<Integer> firstEven = numList.stream()
                                      .filter(num -> num % 2 == 0)
                                      .findFirst();
if(firstEven.isPresent()){
      System.out.println("The first even number we found is " + firstEven.get());
} else {
      System.out.println("No even number found in the list");
}

我們首先創建了一個包含10個偶數的List，然後使用Stream對它進行過濾操作，留下所有的偶數，最後使用findFirst函數得到第一個偶數，如果Stream為空的話，它會返回一個空的Optional對象。

二、findfirst函數的應用場景是什麼？

findFirst函數可以用於判斷集合中是否有符合指定條件的元素，只需要判斷它返回的Optional對象是否為空即可。常見的應用場景包括：通過findFirst函數查找集合中的第一個元素、查找符合條件的任意一個元素、根據某個關鍵詞查找元素等。

一個非常實用的應用場景是實現緩存擊穿。緩存穿透是指查詢緩存和資料庫中都不存在的數據，這時候可以用findFirst函數去資料庫中查找第一條記錄，資料庫中有緩存中沒有，這時候將數據放入緩存中，下次遇到同樣的查詢就直接從緩存中獲取。

三、findfirst函數的代碼示例

示例1：通過findFirst函數查找集合中的第一個元素

List<String> strList = Arrays.asList("apple", "banana", "grape", "orange", "pear");
Optional<String> firstElement = strList.stream().findFirst();
if(firstElement.isPresent()){
    System.out.println("The first element in the list is " + firstElement.get());
} else {
    System.out.println("The list is empty");
}

示例2：查找集合中任意一個符合條件的元素

List<Integer> numList = Arrays.asList(10,8,12,6,15,9,20,18,5,3);
Optional<Integer> firstMatch = numList.stream()
                                        .filter(num -> num % 5 == 0)
                                        .findFirst();
if(firstMatch.isPresent()){
      System.out.println("The first number we found that is divisible by 5 is " + firstMatch.get());
} else {
      System.out.println("No number found in the list that is divisible by 5");
}

示例3：通過findFirst函數查找Map中的元素

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>() {{
    put("key1", "value1");
    put("key2", "value2");
    put("key3", "value3");
}};
String key = "key3";
Optional<String> value = map.entrySet().stream()
                       .filter(entry -> key.equals(entry.getKey()))
                       .map(Map.Entry::getValue)
                       .findFirst();
if(value.isPresent()){
    System.out.println("The value of key " + key + " is " + value.get());
} else {
    System.out.println("The key " + key + " does not exist in the map");
}

示例4：實現緩存擊穿

String key = "cache_key";
Cache cache = getCache();
Object value = cache.get(key);
if(value == null){
     Optional<Object> data = getDataFromDB();
     if(data.isPresent()){
         value = data.get();
         cache.put(key, value);
     } else {
         cache.put(key, DEFAULT_VALUE);
         value = DEFAULT_VALUE;
     }
}
return value;

四、總結

findfirst函數在Stream API中是一個非常有用的函數，可以快速地查詢集合中符合條件的元素，適用於各種場合。但是必須合理地使用，否則會對程序的性能帶來影響。建議在編寫代碼的時候，掌握好Stream API的相關知識，以便更加高效地編寫Java程序。