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
java">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
java">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
java">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
java">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】
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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
java">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
java">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));} }
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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】
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Stream流的思想
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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
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生成Stream流的方式
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Collection体系集合
使用默认方法stream()生成流, default Stream stream()
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Map体系集合
把Map转成Set集合,间接的生成流
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数组
通过Arrays中的静态方法stream生成流
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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
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代码演示
java">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】
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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
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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
java">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));} }
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limit&skip代码演示
java">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));} }
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concat&distinct代码演示
java">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】
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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
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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
java">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>() {@Overridepublic 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】
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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
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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
java">// 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】
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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
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代码实现
演员类
java">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
java">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】
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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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代码演示
java">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】
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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
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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
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格式
类名::静态方法
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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
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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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代码演示
java">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);} }
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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
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格式
对象::成员方法
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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
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练习描述
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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
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定义一个接口(Printer),里面定义一个抽象方法
void printUpperCase(String s)
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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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代码演示
java">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");} }
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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
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格式
类名::成员方法
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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
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练习描述
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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);
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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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代码演示
java">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);} }
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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
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l格式
类名::new
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范例
Student::new
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练习描述
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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
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定义一个接口(StudentBuilder),里面定义一个抽象方法
Student build(String name,int age);
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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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代码演示
java">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());} }
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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