本节将详细介绍Java8中的数值流、流的创建与Optional类的使用。
不知大家还记不得，在介绍函数式编程接口中为了避免基础数据类型的装箱/拆箱带来的性能损耗，特意为函数式接口引入了基础数据类型的函数式编程接口，例如IntPredicate、LongPredicate、DoublePredicate。同样，流API也考虑到基本数据类型的装箱/拆箱会带来性能损耗，引入了数值流，例如IntStream、LongStream、DoubleStream。
1.1 原始数据特化流
java8中提供了3个原始数据特化流，分别为IntStream、LongStream、DoubleStream。本文将以IntStream进行讲解，其他流类似，只是数据类型分别代表Long或Double。
1.1.1 映射到数据流
首先我们还是从一个示例开始本节的学习：计算菜单中所有菜品的卡路里之和。
1public static void test_reduce_caluli(List<Dish> menu) { 2 int calories = menu.stream() 3 .map(Dish::getCalories) 4 .reduce(0, Integer::sum); 5 System.out.println("菜品中的总卡路里：" + calories); 6}
上面包含了一个基本数据类型的装箱/拆箱动作，java8的流API提供了mapToInt方法，直接返回int类型的流
我们先稍微看一下mapToInt的方法声明：
1IntStream mapToInt(ToIntFunction<? super T> mapper) 2
接受一个T->int的函数式编程接口，直接返回IntStream流对象，而且IntStream本身提供了一些常用的聚合函数，例如sum。
使用IntStream来实现计算菜单中所有菜品的卡路里之和，其示例如下：
1public static void test_reduce_caluli_intStream(List<Dish> menu) { 2 int calories = menu.stream() 3 .mapToInt(Dish::getCalories) 4 .sum(); 5 System.out.println("菜品中的总卡路里：" + calories); 6 7}
1.1.2 转换回对象流
使用了特化流例如IntStream后，将不能再自动转换为其对应的封装对象流Stream< T >了，我们可以随意从IntStream对象中对应的通用方法的函数声明，例如IntStream#map函数的声明如下：
1IntStream map(IntUnaryOperator mapper);
只能接受int -> int的函数式编程接口，如果想将IntStream转回到Stream< Integer >，该如何处理呢？
IntStream提供了boxed()方法来实现将基础数据类型转换回对应的包装类型的流。
1.1.3 常用函数
Stream中定义的方法，IntStream也可以使用，例如map、flatMap、distinict等，IntStream除这些之外，还提供了常用的聚合函数，例如sum、min、max、average(平均数)。
1OptionalDouble average(); 2OptionalInt max(); 3OptionalInt min(); 4int sum();
有关Optional相关的类将在下文详细介绍。
另外除了上面提到的聚合函数，IntStream还提供了两个与数值范围的方法：
1public static IntStream range(int startInclusive, int endExclusive); 2public static IntStream rangeClosed(int startInclusive, int endExclusive);
rangeClosed与range的区别就是rangeClosed包含结束边界，举一个简单示例如下：
1public static void test_range() { 2 long count = IntStream.range(1,100) 3 .filter( i -> i % 2 == 0 ) 4 .count(); 5 System.out.println("count:" + count); 6 7}
计算【1，100）中包含的偶数个数，将输出49。如果将range(1,100)修改为rangeClosed(1,100)，在输出的个数为50。
2.1 通过值构建流
java 8的Stream提供了两个重载的of函数来显示的构建流，其声明如下：
1public static<T> Stream<T> of(T t) 2public static<T> Stream<T> of(T... values) 3
2.2 通过数组构建流
通过Arrays.stream构建流，其声明如下：
Arrays#stream
1public static <T> Stream<T> stream(T[] array) 2
2.3 通过文件流
可以通过文件流创建流，在java.nio.file.Files类中定义了如下创建流的方法。
1public static Stream<Path> list(Path dir) throws IOException 2public static Stream<Path> walk(Path start, int maxDepth, FileVisitOption... options) 3public static Stream<Path> walk(Path start, FileVisitOption... options) 4public static Stream<Path> find(Path start, int maxDepth,BiPredicate<Path, BasicFileAttributes> matcher, 5 FileVisitOption... options) 6public static Stream<String> lines(Path path, Charset cs) 7public static Stream<String> lines(Path path) throws IOException 8
下面我们举一个示例：找出一个文件中不同词的个数。
1public static void test_file_stram() { 2 long uniqueWords = 0; 3 try(Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get("d:/tmp/words.txt"), Charset.defaultCharset())) { 4 uniqueWords = lines.flatMap(line -> Arrays.stream(line.split("" ))) 5 .distinct() 6 .count(); 7 8 System.out.println("不重复字符个数：" + uniqueWords); 9 } catch (IOException e) { 10 e.printStackTrace(); 11 } 12}
2.4 函数生成流：创建无限流
Stream API提供了两个静态方法从函数生成流：iterate、generate，我们先来看一下其函数声明：
1public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f) 2public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) 3
2.4.1 iterate
iterate方法的第一个参数类型为T，表示其初始值，第二个参数如下：
即其函数式声明为为T-T。其示例如下：
1public static void test_iterate() { 2 Stream.iterate(0, a -> a + 2) 3 .limit(10) 4 .forEach(System.out::println); 5}
注意：由于是无限流，故千万记得使用limit截断流，否则会无限循环下去。
2.4.2 generate
其参数为Supplier< T >，其定义如下：
即构造一个T类型的对象，举例如下：
1public static void test_iterate() { 2 Stream.iterate(0, a -> a + 2) 3 .limit(10) 4 .forEach(System.out::println); 5}
2.5 集合对象的stream
这个在前面的示例中用的最多，就不做过多介绍。
为了更优雅的处理null值，避免空指针错误，java8中引入Optional类。
接下来对这些方法一一做个介绍。
- public static< T> Optional< T> empty()
创建一个Optional对象，其内部持有的对象为null。 - public static < T > Optional< T > of(T value)
使用value的值，创建一个Optional对象。 - public static < T > Optional< T > ofNullable(T value)
使用v去创建一个Optional对象，如果value为null，则返回empty()。 - public T get()
从Optional对象获取内嵌的对象，如果为空，则抛出NoSuchElementException。 - public boolean isPresent()
判断Optional对象中包含的值是否存在。 - public void ifPresent(Consumer consumer)
如果Optional包裹的对象存在，则消费该对象。Consumer的函数式编程接口：T -> void。 - public Optional< T > filter(Predicate predicate)
如果Optional中包裹的对象为空，则返回自身，否则如果包裹的对象满足predicate表达式，则返回自身，否则返回empty()。 - public< U > Optional< U > map(Function mapper)
如果Optional对象中包裹的对象为空，则返回empty()，否则运用(T-U)，包裹U,当然如果U为空，则返回empty()。 - public< U > Optional< U > flatMap(Function> mapper)
如果Option对象中包裹的对象为空，则返回empty()，否则使用对Optional中的包裹的对象value应用Function，最终返回Optional对象。 - public T orElse(T other)
返回Optional中包裹的对象，如果其值为空，则返回other。 - public T orElseGet(Supplier other)
返回Optional中包裹的对象，如果其值为空，则返回 Supplier函数式编辑接口中创建的值。 - public < X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier< ? extends X> exceptionSupplier) throws X
返回Optional中包裹的对象，如果其值为空，则抛出自定义一次，由Supplier函数式编程接口返回。
其示例代码如下：
1public static void test_option() { 2Map<String, String> data = new HashMap<>(); 3Optional<String> value = Optional.ofNullable(data.get("userName")); 4// 如果存在userName值，则输出 5value.ifPresent(System.out::println); 6}
本文就介绍到这里了，本文详细介绍了java8中的数值流、Stream的创建以及java8中Optional类的使用。
