Java 8 中的 Streams API

转载自 https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-java8streamapi/index.html

一、什么是流
Stream 不是集合元素，它不是数据结构并不保存数据，它是有关算法和计算的，它更像一个高级版本的 Iterator。原始版本的 Iterator，用户只能显式地一个一个遍历元素并对其执行某些操作；高级版本的 Stream，用户只要给出需要对其包含的元素执行什么操作，比如 “过滤掉长度大于 10 的字符串”、“获取每个字符串的首字母”等，Stream 会隐式地在内部进行遍历，做出相应的数据转换。

Stream 就如同一个迭代器（Iterator），单向，不可往复，数据只能遍历一次，遍历过一次后即用尽了，就好比流水从面前流过，一去不复返。

而和迭代器又不同的是，Stream 可以并行化操作，迭代器只能命令式地、串行化操作。顾名思义，当使用串行方式去遍历时，每个 item 读完后再读下一个 item。而使用并行去遍历时，数据会被分成多个段，其中每一个都在不同的线程中处理，然后将结果一起输出。Stream 的并行操作依赖于 Java7 中引入的 Fork/Join 框架（JSR166y）来拆分任务和加速处理过程。
二、流的分类
1、Intermediate：一个流可以后面跟随零个或多个 intermediate 操作。其目的主要是打开流，做出某种程度的数据映射/过滤，然后返回一个新的流，交给下一个操作使用。这类操作都是惰性化的（lazy），就是说，仅仅调用到这类方法，并没有真正开始流的遍历。
2、Terminal：一个流只能有一个 terminal 操作，当这个操作执行后，流就被使用“光”了，无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。Terminal 操作的执行，才会真正开始流的遍历，并且会生成一个结果，或者一个 side effect。
二、流的操作
流常用的操作可归为以下：
1、Intermediate：map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered
2、Terminal ：forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator
3、Short-circuiting：anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 limit
三、Stream的使用

public class Person {
private String name;
private Integer age;
private String city;
private String gender;

public Person(String name, Integer age, String city,String gender) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.city = city;
    this.gender = gender;
}
}


public class StreamTest {
private static List personList = new ArrayList<>();
@Before
public void setUp(){
    Person person1 = new Person("Lisa" ,19,"杭州","女");
    Person person2 = new Person("Jacob",  24,"杭州","男");
    Person person3 = new Person("Bob", 15,"杭州","男");
    Person person4 = new Person("Michael",20,"杭州","男");
    Person person5 = new Person("Michael",  22,"杭州","男");
    Person person6 = new Person("Kate",  20,"杭州","女");
    personList.add(person1);
    personList.add(person2);
    personList.add(person3);
    personList.add(person4);
    personList.add(person5);
    personList.add(person6);
    personList.add(person6);
}

@Test
public void testIntermediate(){
    System.out.println("年龄加1");
    personList.stream().map(person -> {
        person.setAge(person.getAge() + 1);
        return person;
    }).forEach(System.out::println);
    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("年龄加1");
    personList.stream().peek(person -> person.setAge(person.getAge() + 1 )).forEach(System.out::println);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("只打印年龄");
    personList.stream().mapToInt(Person::getAge).forEach(System.out::println);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("只打印年龄大于25的人");
    personList.stream().filter(person -> person.getAge() > 25).forEach(System.out::println);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("去掉重复的人");
    personList.stream().distinct().forEach(System.out::println);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("按年龄排序");
    personList.stream().sorted((p1,p2) -> {
        if (p1.getAge() >= p2.getAge()){
            return 0;
        }else {
            return -1;
        }
    }).forEach(System.out::println);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("只打印前两个");
    personList.stream().limit(2).forEach(System.out::println);


    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("跳过指定元素");
    personList.stream().skip(1).forEach(System.out::println);
}

@Test
public void testTerminal(){
    Person defaultPerson = new Person("default",0,"default","default");

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("获取年龄最大的人");
    Person person = personList.stream().reduce((person1, person2) -> {
        if (person1.getAge() > person2.getAge()){
            return person1;
        }else {
            return person2;
        }
    }).orElse(defaultPerson);
    System.out.println(person);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("stream转换成集合");
    personList.stream().collect(Collectors.toList()).forEach(System.out::println);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("查找最小年龄的人");
    person = personList.stream().min((o1, o2) -> {
        if (o1.getAge() > o2.getAge()){
            return 1;
        }else {
            return -1;
        }
    }).orElse(defaultPerson);
    System.out.println(person);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("查找最大年龄的人");
    person = personList.stream().max((o1, o2) -> {
        if (o1.getAge() > o2.getAge()){
            return 1;
        }else {
            return -1;
        }
    }).orElse(defaultPerson);
    System.out.println(person);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("流的长度");
    long size = personList.stream().count();
    System.out.println(size);


    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("是否存在年龄位20的人");
    boolean result = personList.stream().anyMatch(person1 -> person1.getAge() == 20);
    System.out.println(result);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("所有年龄是否都为20");
    result = personList.stream().allMatch(person1 -> person1.getAge() == 20);
    System.out.println(result);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("所有年龄不存在20的人");
    result = personList.stream().noneMatch(person1 -> person1.getAge() == 20);
    System.out.println(result);


    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("在并行过程中找到满足条件的人");
    person = personList.stream().filter(person1 -> person1.getAge() > 19).findFirst().orElse(defaultPerson);
    System.out.println(person);

    System.out.println("------------------分界线-----------------");
    System.out.println("在并行过程中找到满足条件的人");
    person = personList.stream().filter(person1 -> person1.getAge() > 19).findAny().orElse(defaultPerson);
    System.out.println(person);


}

`