Java面试题系列 - 第5天

题目：Java Lambda表达式与Stream API的深度应用

背景说明：Java 8引入了Lambda表达式和Stream API，极大地提升了Java函数式编程的能力，使代码更简洁、更易读。掌握Lambda表达式和Stream API的使用，对于优化数据处理流程和提升代码质量具有重要意义。

问题要求：

1. 解释Lambda表达式的概念及其语法。
2. 描述Stream API的主要功能，包括常用的方法及其作用。
3. 分析Lambda表达式和Stream API结合使用的优势。
4. 提供一个实际案例，展示如何使用Lambda表达式和Stream API处理复杂的数据集合。

答案批注：

1. Lambda表达式概念及其语法：Lambda表达式是一种匿名函数，可以直接在代码中定义和使用，而无需像传统方法那样显式声明。其语法形式为：(parameters) -> expression 或 (parameters) -> {statements}。Lambda表达式主要用于实现函数式接口，即只有一个抽象方法的接口。

2. Stream API的主要功能：Stream API提供了一种新的处理数据集的方式，它允许以声明式风格处理数据。主要功能包括：

   • 创建Stream：可以通过集合、数组或生成器创建。
   • 中间操作：如filter、map、distinct、sorted等，用于数据的过滤、映射、去重和排序。
   • 终止操作：如collect、forEach、reduce等，用于收集结果、遍历或汇总数据。
   • 并行流：通过parallelStream方法，可以利用多核处理器的并行处理能力。

3. Lambda表达式和Stream API结合的优势：

   • 代码简洁：Lambda表达式可以替代复杂的匿名类或接口实现，使代码更简洁。
   • 增强可读性：Stream API的声明式风格使代码意图更清晰，易于理解和维护。
   • 提高效率：Stream API的延迟执行特性允许优化数据处理流程，而并行流则能充分利用多核处理器的性能。

4. 实际案例：假设我们有一个员工列表，需要找出所有部门为“Sales”的员工，并按工资降序排列，最后收集为一个新的列表。

   Java

   浅色版本

   1List<Employee> employees = ...; // 假设这里已经有了员工列表
   2
   3List<Employee> salesEmployees = employees.stream()
   4    .filter(employee -> employee.getDepartment().equals("Sales"))
   5    .sorted(Comparator.comparing(Employee::getSalary).reversed())
   6    .collect(Collectors.toList());
   7
   8System.out.println(salesEmployees);

在这个案例中，我们首先使用stream()方法将employees列表转换为Stream，然后通过filter()方法筛选出部门为“Sales”的员工，接着使用sorted()方法按工资降序排序，最后使用collect()方法将结果收集为一个新的列表。整个过程通过Lambda表达式和Stream API完成，代码简洁且易于理解。

通过深入学习和实践Lambda表达式与Stream API，开发者可以编写出更加优雅、高效的Java代码，特别是在处理大数据集和进行复杂数据转换时。