面向对象的编程-Application 19

Previously on OOP:

HashMap is one kind of associated containers. Key fields and value fields must be stored in pair in this kind of containers. Furthermore, we had a discussion on“type invariant”.

Stream是一种Java中特有且高效地批量处理数据的方法。使用Stream能解决的问题，在原则上，都可以使用Generics来解决，尽管效率非常低，编码各种纠结。在本课程中，Stream是必须必要点亮的一项技能，因为考试中一定会有它的题目。在本文中，本黄鸭会举一些Stream的例子。

Stream的source可以有几种：数组，Generics，a sequence of objects of the same type。本黄鸭先采用第一种，数组。

有一个字符串叫做test，内容如上段代码。调用split()函数，能把test字符串按照空格分割成各个小字符串，并且存放在数组words里面。此时的words可以作为一个合格的Stream source。

调用Arrays类的stream()函数，能把words字符串转化为Stream source。It is an educated guess thatstream()函数是一个static method，因为在dotted notation前面不是object reference，而是类的名称。

接下来，调用sorted()函数把字符串按照字母的先后顺序排序。第二个educated guess是sorted()函数的返回值应该是一个Stream类型的object reference，否则没有办法把结果视为一个object reference，继续写dotted notation来调用洽谈Stream的函数。

limit(3)和sort()函数一样，都是Stream处理的中间步骤，功能是取前三个字符串。在理论部分我们讨论过，如果有两个字符串并列第三名的时候，这个方法会踢掉任意一个获得第三名的字符串。而为了避免被踢掉，可以使用“.entrySet().stream()”的做法，把所有并列名次的字符串打包在一起。这里我们先不演示entrySet()。

此外，还有一个问题：为什么是按照“字母的先后顺序排列”呢？为什么不是按照字符串的长短呢？这个问题很好，但是要回答必须想起大明湖畔的Comparable, Comparable, comparing这三位大侠，它们被用来定义两个相同class的objects之间的大小关系。有了这三位大侠，想怎么定义字符串之间的大小都可以实现。

最后，termination process of Stream不是任何一个函数都能充当的，必须在规定的类别里面，详情请参考理论部分。forEach()就是其中的一个，它接受的参数是一个method reference，即一种调用。被调用的函数是println()。所以，打印的结果就是排名前三的三个字符串。

有的宝宝会认为Lambda expression and method reference有千丝万缕的联系，因为这两个都完全不会。当然，这种认知是完全错误的，结合迄今为止的例子，我们来梳理一下：

在其他章节，Lambda expression表示的是Interface的子类的实例，因为Interface是一种特殊的类，不能直接创建实例。而在Stream章节，不管是Lambda expression还是method reference，都可以看做为调用，和dotted notation差不多。所以，且不论其他章节，Stream章节的这两种表达式是有机会抢救的。

从写法上来看，Lambda expression的写法包含“->”符号，左边是parameter，右边是表达式。而method reference的写法如下：

比如，本段代码的左边的“System.out”是一个fully qualified name of a class，右边的“println”是一个函数的名称。

既然Lambda expression and method reference同为调用，两者之间有什么区别呢？前者的右边部分是一个表达式，在表达式中可以结合dotted notation，连续调用好几个方法。而后者的右边只能有一个方法的名称。

用Generics的方法来实现上段代码的功能也是可以的，有兴趣的宝宝们可以自己试一试。

虽然上面那段代码比起Generics的方法已经简洁了很多，但是不排除还有进一步优化的空间。排序是一种非线性的操作，连最好的recursive的算法，只能把复杂度降低到log(n)，n是要排序的元素的个数，趋近于无穷大。也就是说要排序的元素的个数越少，那么排序的运算速度就越快。所以，我们可以在排序之前先踢掉一些元素。

现在假设长度小于3的字符串全是以x，y，z字母开头的，就算是加入排序，也不可能排到前三名，所以可以用filter()函数把这些在排序之前全踢出去。

filter()函数的参数是一个Lambda expression。s是一个临时变量，编译器能自动地理解为Stream中存放的数据的类型，也就是String类型；所以把临时变量命名为“s”特别合适，有助于提醒开发者变量的类型。

“->”的右边是表达式，调用String类的length()函数，并且判定字符串的长度是否大于3。如果大于3，那么就保留，进入下一环节；反之，则踢掉。

像这样的表达式是不能改成method reference的，只能用Lambda expression，这是因为不仅仅只调用了length()这一个函数，还和3进行了比较。

除了用filter()函数踢掉几行数据之外，还能用map()函数踢掉几列。在本段代码中，map把字符串的各种信息（字符串的内容，是否全大写，等等）全部都踢掉了，只保留字符串的长度信息。

map()函数接收到的参数是一个method reference，因为这里只调用了唯一的一个函数，就是length()。在map()函数执行之后，原来Stream中的元素都是String类型的，现在都变成了Integer类型（wrapper class）。也就是说，万一后面再有Lambda expression的调用，临时变量的名字最好叫做“i”。

如果想要map()函数执行之后，Stream的数据都是int类型（primitive type），应该怎么做呢？答案是把map()函数换成mapToInt()函数。

本段代码中还提出了一个非常有价值的问题：调用sort()函数能正序排列，那么如何sort in reverse order呢？欲知后事如何，且听下回分解。

欢迎使用本黄鸭编写的小程序~

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