Java Language Notes

Use Optional.map()

Java 中 Optional.map() 的基本用法总结 Optional.map() 是 Java 8+ 中 Optional 类的方法，用于函数式编程。它对 Optional 的值应用一个映射函数（Function），返回一个新的 Optional。如果原 Optional 为空，则直接返回空的 Optional。

public <U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper)

基本操作

• 有值时：应用映射函数，返回包含转换后值的 Optional。
• 为空时：不应用函数，返回 Optional.empty()。 example:

import java.util.Optional;

// 示例 1: 有值的情况
Optional<String> opt = Optional.of("hello");
Optional<Integer> length = opt.map(String::length); // Optional[5]

// 示例 2: 空值的情况
Optional<String> emptyOpt = Optional.empty();
Optional<Integer> emptyLength = emptyOpt.map(String::length); // Optional.empty

// 示例 3: 链式调用
Optional<Student> studentOpt = studentService.findOneStudent(id);
ResponseEntity<Student> response = studentOpt
    .map(ResponseEntity::ok)  // 如果有值，转换为 ResponseEntity.ok(student)
    .orElse(ResponseEntity.notFound().build());  // 如果为空，返回 404

Key feature:

• 避免空指针：比手动检查 isPresent() 更简洁。
• 链式操作：常与 orElse()、orElseGet() 等结合使用。
• 类型转换：映射函数可以改变类型（如 Student → ResponseEntity<Student>）。
• 性能：映射只在有值时执行，无额外开销。

What is @Autowired

@Autowired 是 Spring 框架中的一个注解，用于实现依赖注入 (Dependency Injection, DI)。它可以自动将 Spring 容器中的 Bean 注入到类的字段、构造函数或方法中，从而简化了对象的创建和管理。

基本用法

• 字段注入：直接在字段上使用 @Autowired。

@Autowired
private StudentService studentService;

• 构造函数注入：在构造函数上使用 @Autowired（推荐）。

@Autowired
public StudentController(StudentService studentService) {
    this.studentService = studentService;
}

• 方法注入：在 setter 方法上使用 @Autowired。

@Autowired
public void setStudentService(StudentService studentService) {
    this.studentService = studentService;
}

工作原理

• Spring 容器启动时，会扫描带有 @Component、@Service、@Repository 等注解的类，并将其实例化为 Bean。
• 当遇到 @Autowired 注解时，Spring 会查找匹配类型的 Bean，并将其注入。如果找到多个匹配的 Bean，可以使用 @Qualifier 指定具体的 Bean 名称。

注意事项

• 默认情况下，@Autowired 是按类型注入的。如果没有找到匹配的 Bean，会抛出异常。可以通过设置 required=false 来避免异常。
• 依赖循环：如果两个 Bean 相互依赖，可能会导致循环依赖问题。可以通过使用 @Lazy 注解来解决。
• 作用域：@Autowired 可以与不同作用域的 Bean 一起使用，如单例、原型等。

Java Stream API 在数据转换中的应用

Java Stream API 是 Java 8 引入的功能式编程工具，用于处理集合数据。它允许以声明式方式进行数据转换、过滤和聚合，提高代码可读性和效率。在 Spring Boot 项目中，Stream 常用于将实体转换为 DTO，或进行数据处理。

以下是 Stream API 的核心组件及用法，以 findActiveStudents() 方法为例：

@Override
public List<StudentDTO> findActiveStudents() {
    return studentRepository.findStudentsByActiveTrue().stream()
            .map(this::convertToDto)
            .collect(Collectors.toList());
}

11.1 Stream

• 说明：stream() 方法将一个集合（如 List<Student>）转换为 Stream<Student> 对象。Stream 是一种数据管道，支持链式操作，但不修改原集合。
• 用法：调用集合的 stream() 方法启动管道。Stream 是惰性的，只有在终端操作（如 collect）时才会执行。
• 示例：studentRepository.findStudentsByActiveTrue().stream() 创建一个学生实体的 Stream。

11.2 map

• 说明：map() 是中间操作，用于对 Stream 中的每个元素应用转换函数，返回新的 Stream。这里 this::convertToDto 是方法引用，将 Student 实体转换为 StudentDTO。
• 用法：接受一个 Function<T, R> 函数式接口。适用于一对一转换，如实体到 DTO。
• 示例：.map(this::convertToDto) 将每个 Student 映射为 StudentDTO。

11.3 collect

• 说明：collect() 是终端操作，将 Stream 的元素收集成一个结果容器（如 List、Set 或 Map）。它是 Stream 管道的终点，触发所有中间操作的执行。
• 用法：接受一个 Collector 对象，定义如何累积元素。常用 Collectors 工具类提供预定义收集器。

11.4 Collectors

• 说明：Collectors 是工具类，提供静态方法创建 Collector 实例。toList() 创建一个收集器，将元素收集到 ArrayList 中。
• 用法：Collectors.toList() 返回 List<T>；其他如 toSet()、toMap() 等。适用于聚合结果。
• 示例：.collect(Collectors.toList()) 将 StudentDTO Stream 收集为 List<StudentDTO>。

优势：Stream API 支持并行处理（用 parallelStream()）、链式调用和函数式风格，减少样板代码。但对于简单循环，传统 for 循环可能更高效。注意 Stream 不可重用，一旦消费（如 collect），需重新创建。