Java函数findFirst详解

Java 8引入了Stream API，Stream这个概念是Java8新引入的函数式编程的一部分。Stream超级方便，极大简化了对集合的操作，它允许你以一种声明的方式处理数据的集合。Stream API的所有集合操作都是以类似流水线的方式完成的。它允许你在单个表达式中对数据集合执行复杂的查询和转换。Stream API在性能方面也有一定优势，但是必须合理地使用。在Stream API中，findfirst函数是一个非常有用的函数。

一、findfirst函数是做什么的?

findfirst函数是Stream中的一个操作函数，它会返回集合中的第一个元素，如果集合为空，它会返回一个空的Optional(Java8中引入的一个新类型，代表一个值存在或不存在)，这个函数只是在调用的时候才会去执行，并且它只会返回一个元素。

这里有一个简单的例子来说明一下findfirst函数的作用：

List<Integer> numList = Arrays.asList(2,4,6,8,10,12,14,16,18,20);
Optional<Integer> firstEven = numList.stream()
                                      .filter(num -> num % 2 == 0)
                                      .findFirst();
if(firstEven.isPresent()){
      System.out.println("The first even number we found is " + firstEven.get());
} else {
      System.out.println("No even number found in the list");
}

我们首先创建了一个包含10个偶数的List，然后使用Stream对它进行过滤操作，留下所有的偶数，最后使用findFirst函数得到第一个偶数，如果Stream为空的话，它会返回一个空的Optional对象。

二、findfirst函数的应用场景是什么？

findFirst函数可以用于判断集合中是否有符合指定条件的元素，只需要判断它返回的Optional对象是否为空即可。常见的应用场景包括：通过findFirst函数查找集合中的第一个元素、查找符合条件的任意一个元素、根据某个关键词查找元素等。

一个非常实用的应用场景是实现缓存击穿。缓存穿透是指查询缓存和数据库中都不存在的数据，这时候可以用findFirst函数去数据库中查找第一条记录，数据库中有缓存中没有，这时候将数据放入缓存中，下次遇到同样的查询就直接从缓存中获取。

三、findfirst函数的代码示例

示例1：通过findFirst函数查找集合中的第一个元素

List<String> strList = Arrays.asList("apple", "banana", "grape", "orange", "pear");
Optional<String> firstElement = strList.stream().findFirst();
if(firstElement.isPresent()){
    System.out.println("The first element in the list is " + firstElement.get());
} else {
    System.out.println("The list is empty");
}

示例2：查找集合中任意一个符合条件的元素

List<Integer> numList = Arrays.asList(10,8,12,6,15,9,20,18,5,3);
Optional<Integer> firstMatch = numList.stream()
                                        .filter(num -> num % 5 == 0)
                                        .findFirst();
if(firstMatch.isPresent()){
      System.out.println("The first number we found that is divisible by 5 is " + firstMatch.get());
} else {
      System.out.println("No number found in the list that is divisible by 5");
}

示例3：通过findFirst函数查找Map中的元素

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>() {{
    put("key1", "value1");
    put("key2", "value2");
    put("key3", "value3");
}};
String key = "key3";
Optional<String> value = map.entrySet().stream()
                       .filter(entry -> key.equals(entry.getKey()))
                       .map(Map.Entry::getValue)
                       .findFirst();
if(value.isPresent()){
    System.out.println("The value of key " + key + " is " + value.get());
} else {
    System.out.println("The key " + key + " does not exist in the map");
}

示例4：实现缓存击穿

String key = "cache_key";
Cache cache = getCache();
Object value = cache.get(key);
if(value == null){
     Optional<Object> data = getDataFromDB();
     if(data.isPresent()){
         value = data.get();
         cache.put(key, value);
     } else {
         cache.put(key, DEFAULT_VALUE);
         value = DEFAULT_VALUE;
     }
}
return value;

四、总结

findfirst函数在Stream API中是一个非常有用的函数，可以快速地查询集合中符合条件的元素，适用于各种场合。但是必须合理地使用，否则会对程序的性能带来影响。建议在编写代码的时候，掌握好Stream API的相关知识，以便更加高效地编写Java程序。