加入了Lambda and Streams章节

Author: CarpenterLee

3-Lambda and Collections.md

@@ -189,7 +189,7 @@ list.sort((str1, str2) -> str1.length()-str2.length());
 ## Map中的新方法
 相比`Collection`，`Map`中加入了更多的方法，我们以`HashMap`为例来逐一探秘。了解[Java7`HashMap`实现原理](https://github.com/CarpenterLee/JCFInternals/blob/master/markdown/6-HashSet%20and%20HashMap.md)，将有助于理解下文。
 
-### forEach
+### 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)`。`BinConsumer`接口名字和`accept()`方法名字都不重要，请不要记忆他们。
 

4-Lambda and Streams.md

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+# Lambda and Streams
+
+你可能还没意识到Java对Lambda表达式的重要程度，看看Java 8加入函数式编程扩充多少类就清楚了。Java 8之所以费这么大功夫引入函数式编程，原因有二：
+
+1. __代码简洁__，函数式编程写出的代码简洁且意图明确，使用*stream*接口让你从此告别*for*循环。
+2. __多核友好__，Java函数式编程使得编写并行程序从未如此简单，你需要的全部就是调用一下`parallel()`方法。
+
+这一节我们要学习*stream*，也就是Java函数式编程的主角。对于Java 7来说*stream*完全是个陌生东西，*stream*并不是某种数据结构，它只是数据源的一种视图。这里的数据源可以是一个数组，Java容器或I/O channel等。正因如此要得到一个*stream*通常不会手动创建，而是调用对应的工具方法，比如：
+
+- 调用`Collection.stream()`或者`Collection.parallelStream()`方法
+- 调用`Arrays.stream(T[] array)`方法
+
+常见的*stream*接口继承关系下如：
+
+<img src="./Figures/Java_stream_Interfaces.png"  width="400px" alt="Java_stream_Interfaces"/>
+
+上图中4种*stream*接口继承自`BaseStream`，其中`IntStream, LongStream, DoubleStream`对应三种基本类型（`int, long, double`，注意不是包装类型），*stream*对应所有剩余类型的*stream*视图。为不同数据类型设置不同*stream*接口，可以1.提高性能，2.增加特定接口函数。
+
+<img src="./Figures/WRONG_Java_stream_Interfaces.png"  width="400px" alt="WRONG_Java_stream_Interfaces"/>
+
+你可能会奇怪为什么不把`IntStream`等设计成`Stream`的子接口？毕竟这接口中的方法名大部分是一样的。答案是这些方法的名字虽然相同，但是返回类型不同，如果设计成父子接口关系，这些方法将不能共存，因为Java不允许只有返回类型不同的方法重载。
+
+虽然大部分情况下*stream*是容器调用`Collection.stream()`方法得到的，但*stream*和*collections*有一下不同：
+
+- **无存储**。*stream*不是一种数据结构，它只是某种数据源的一个视图，数据源可以是一个数组，Java容器或I/O channel等。
+- **为函数式编程而生**。对*stream*的任何修改都不会修改背后的数据源，比如对*stream*执行过滤操作并不会删除被过滤的元素，而是会产生一个不包含被过滤元素的新*stream*。
+- **惰式执行**。*stream*上的操作并不会立即执行，只有等到用户真正需要结果的时候才会执行。
+- **可消费性**，*stream*只能被“消费”一次，一旦遍历过就会失效，就像容器的迭代器那样，想要再次遍历必须重新生成。
+
+对*stream*的操作分为为两类，**中间操作(*intermediate operations*)和结束操作(*terminal operations*)**，二者特点是：
+
+1. __中间操作总是会惰式执行__，调用中间操作只会生成一个标记了该操作的新*stream*，仅此而已。
+2. __结束操作会触发实际计算__，计算发生时会把所有中间操作积攒的操作以*pipeline*的方式执行，这样可以减少迭代次数。计算完成之后*stream*就会失效。
+
+如果你熟悉Apache Spark RDD，对*stream*的这个特点应该不陌生。
+
+下表汇总了`Stream`接口的部分常见方法：
+
+|操作类型|接口方法|
+|--------|--------|
+|中间操作|concat() distinct() filter() flatMap() limit() map() peek() <br> skip() sorted() parallel() sequential() unordered()|
+|结束操作|allMatch() anyMatch() collect() count() findAny() findFirst() <br> forEach() forEachOrdered() max() min() noneMatch() reduce() toArray()|
+
+区分中间操作和结束操作最简单的方法，就是看方法的返回值，如果返回值是*stream*的是中间操作，否则是结束操作。
+
+## stream方法使用
+
+*stream*跟函数接口关系非常紧密，没有函数接口*stream*就无法工作。回顾一下：__函数接口是指内部只有一个抽象方法的接口__。通常函数接口出现的地方都可以使用Lambda表达式，所以不必记忆函数接口的名字。
+
+### forEach()
+
+我们对`forEach()`方法并不陌生，在`Collection`中我们已经见过。方法签名为`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，也就是对元素进行遍历。
+
+```Java
+// 使用Stream.forEach()迭代
+Stream<String> stream = Stream.of("I", "love", "you", "too");
+stream.forEach(str -> System.out.println(str));
+```
+由于`forEach()`是结束方法，上述代码会立即执行，输出所有字符串。
+
+### filter()
+
+函数原型为`Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate)`，作用是返回一个只包含满足`predicate`条件元素的`Stream`。
+
+```Java
+// 保留长度>3的字符串
+Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too");
+stream.filter(str -> str.length()==3)
+    .forEach(str -> System.out.println(str));
+```
+<img src="./Figures/Stream.filter.png"  width="300px" alt="Stream filter"/>
+
+上述代码将输出为长度等于3的字符串`you`和`too`。注意，由于`filter()`是个中间操作，如果只调用`filter()`不会有实际计算，因此也不会输出任何信息。
+
+### distinct()
+
+函数原型为`Stream<T> distinct()`，作用是返回一个去除重复元素之后的`Stream`。
+
+```Java
+Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too", "too");
+stream.distinct()
+    .forEach(str -> System.out.println(str));
+```
+
+上述代码会输出去掉一个`too`之后的其余字符串。
+
+### sorted()
+
+排序函数有两个，一个是用自然顺序排序，一个是使用自定义比较器排序，函数原型分别为`Stream<T>　sorted()`和`Stream<T>　sorted(Comparator<? super T> comparator)`。
+
+```Java
+Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too");
+stream.sorted((str1, str2) -> str1.length()-str2.length())
+    .forEach(str -> System.out.println(str));
+```
+
+上述代码将输出按照长度升序排序后的字符串，结果完全在预料之中。
+
+### map()
+
+函数原型为`<R> Stream<R> map(Function<? super T,? extends R> mapper)`，作用是返回一个包含对当前*stream*执行*mapper*指定的方法之后的元素组成的`Stream`。
+
+```Java
+Stream<String> stream　= Stream.of("I", "love", "you", "too");
+stream.map(str -> str.toUpperCase())
+    .forEach(str -> System.out.println(str));
+```
+上述代码将输出源字符串的大写形式。
+
+### flatMap()
+
+函数原型为`<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T,? extends Stream<? extends R>> mapper)`，作用是对每个元素执行`mapper`指定的操作，并用所有`mapper`返回的`Stream`中的元素组成一个新的`Stream`作为最终分会结果。说起来太拗口，通俗的讲`flatMap()`的作用就相当于把原*strem*中的所有元素都"压平"之后组成的`Stream`。
+
+```Java
+Stream<List<Integer>> stream = Stream.of(Arrays.asList(1,2), Arrays.asList(3, 4, 5));
+stream.flatMap(list -> list.stream())
+    .forEach(i -> System.out.println(i));
+```
+
+上述代码中，原来的`stream`中有两个元素，分别是两个`List<Integer>`，执行`flatMap()`之后，将每个`List`都“压扁”成了一个个的数字，所以会新产生一个由5个数字组成的`Stream`。所以最终将输出1~5这5个数字。
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Figures/Java_stream_Interfaces.png

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 Java 8已经发行两年多，但很多人仍然在使用JDK7。对企业来说，技术上谨慎未必是坏事，但对个人学习而言，不去学习新技术就很可能被技术抛弃。Java 8一个重要的变更是引入**Lambda表达式**(`lambda expression`)，这听起来似乎很牛，有种我虽然不知道Lambda表达式是什么，但我仍然觉得很厉害的感觉。不要怕，具体到语言层面上Lambda表达式不过是一种新的语法而已。有了它，Java将开启函数式编程的大门。
 
-**Java stream包**是跟*Lambda表达式*同时添加新功能。**Lambda表达式只有跟Stream一起使用才能显示其真实的威力**。
+**Java stream包**是跟*Lambda表达式*同时添加新功能。**Lambda表达式只有跟stream一起使用才能显示其真实的威力**。
 
-本系列文章不打算去争论“*什么才算是一门真正的函数式语言*”这类问题。我们会将**重点放在如何使用Java Lambda表达式，如何使用Stream，以及二者背后的原理**。
+本系列文章不打算去争论“*什么才算是一门真正的函数式语言*”这类问题。我们会将**重点放在如何使用Java Lambda表达式，如何使用stream，以及二者背后的原理**。
 
 # Contents
 
@@ -23,7 +23,7 @@ Java 8已经发行两年多，但很多人仍然在使用JDK7。对企业来说
 1. [Lambda and Anonymous Classes(I)](./1-Lambda and Anonymous Classes(I).md)，展示如何使用Lambda表达式替代匿名内部类
 2. [Lambda and Anonymous Classes(II)](./2-Lambda and Anonymous Classes(II).md)，Lambda表达式的实现原理
 3. [Lambda and Collections](./3-Lambda and Collections.md)，学习Java集合框架（*Java Collections Framework*）新加入的方法
-4. Lambda and Stream，展示Stream API的用法
+4. [Lambda and Streams](./4-Lambda and Streams.md)，展示Stream API的用法
 5. Functional interfaces，展示函数接口的作用，和常见函数接口
 7. Stream API的实现原理
 8. （有待扩充）