Java8新特性——Stream API的创建方式及中间操作

文章目录：

1.什么是StreamAPI？

2.Stream API操作的三个步骤

2.1 创建Stream

2.2 中间操作

2.2.1 中间操作之筛选与切片

2.2.2 中间操作之映射

2.2.3 中间操作之排序

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1.什么是StreamAPI？

Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式；另外一个则是 m Stream API (java.util.stream.*) 。

Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。

使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

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流 (Stream) 到底是什么 呢 ？

是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。“ 集合讲的是 数据 ， 流讲的是 计算 ！”

注意 ：

1. Stream 自己不会存储元素。
2. Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
3. Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。

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2.Stream API操作的三个步骤

1. 创建Stream：一个数据源（如：集合、数组），获取一个流。
2. 中间操作：一个中间操作链，对数据源的数据进行处理。
3. 终止操作( ( 终端操作) )：一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果。

2.1 创建Stream

在Java8 中， Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法 ：

• default Stream stream() : 返回一个顺序流
• default Stream parallelStream() : 返回一个并行流

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Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流：

• static Stream stream(T[] array): 返回一个流重载形式 ， 能够处理对应基本类型的数组 ：
• public static IntStream stream(int[] array)
• public static LongStream stream(long[] array)
• public static DoubleStream stream(double[] array)

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可以使用静态方法 Stream.of()，通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。

• public static Stream of(T... values) : 返回一个流

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可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate()，创建无限流。

• 迭代   public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)
• 生成   public static Stream generate(Supplier s)

    //创建Stream
    @Test
    public void test1() {
        //1.Collection 提供了两个方法  stream() 与 parallelStream()
        List list = new ArrayList<>();
        Stream stream1 = list.stream();

        //2. 通过 Arrays 中的 stream() 获取一个数组流
        String[] strings = new String[10];
        Stream stream2 = Arrays.stream(strings);

        //3. 通过 Stream 类中静态方法 of()
        Stream stream3 = Stream.of("abc","666","???");

        //4. 创建无限流
        //迭代
        Stream stream4 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 2);
        stream4.limit(5).forEach(System.out::println);

        //生成
        Stream.generate(() -> Math.random())
                .limit(5)
                .forEach(System.out::println);
    }

2.2 中间操作

多个 中间操作可以连接起来形成一个 流 水 线，除非流水线上触发终止操作，否则 中 间操作 不 会执行 任 何 的 处 理！

而在 终止操作时一次性全部处理 ， 称 为 “ 惰 性 求 值 ”。   常用的中间操作大体上可以分为三类：①筛选与切片；②映射；③排序

2.2.1 中间操作之筛选与切片

下面通过一些代码案例来应用一下。  首先，我们准备一个Employee类，以及一个List集合。

package com.szh.java8;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

/**
 *
 */
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Employee {

    private Integer id;
    private String name;
    private Integer age;
    private Double salary;

    public Employee(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public Employee(Integer id,String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

}

List employees = Arrays.asList(
        new Employee(1001,"张三",26,6666.66),
        new Employee(1002,"李四",50,1111.11),
        new Employee(1003,"王五",18,9999.99),
        new Employee(1004,"赵六",35,8888.88),
        new Employee(1005,"田七",44,3333.33),
        new Employee(1005,"田七",44,3333.33),
        new Employee(1005,"田七",44,3333.33)
);

筛选年龄小于35岁的员工信息。  这里每次都是先 println 打印结果，然后进行比较，满足则输出。

    //内部迭代，在 Stream API 内部完成
    @Test
    public void test2() {
        //所有的中间操作不会做任何的处理
        Stream stream = employees.stream()
                                    .filter((e) -> {
                                        System.out.println("测试中间操作");
                                        return e.getAge() <= 35;
                                    });
        //只有当做终止操作时，所有的中间操作会一次性的全部执行，称为“惰性求值”
        stream.forEach(System.out::println);
    }

筛选薪资大于5000的员工信息，但是只保留前两条。

    @Test
    public void test3() {
        employees.stream()
                .filter((e) -> {
                    System.out.println("短路....");
                    return e.getSalary() > 5000;
                })
                .limit(2)
                .forEach(System.out::println);
    }

筛选薪资大于5000的员工信息，但是扔掉前两条。

    @Test
    public void test4() {
        employees.stream()
                .filter((e) -> e.getSalary() > 5000)
                .skip(2)
                .forEach(System.out::println);
    }

对集合中的所有员工信息做去重处理。

    @Test
    public void test5() {
        employees.stream()
                .distinct()
                .forEach(System.out::println);
    }

2.2.2 中间操作之映射

这里仍然是借助上面案例中的Employee类、List集合完成。

首先对自定义的List集合中的所有字符串进行大写转换，同时对员工集合进行 name 字段的映射处理。

    @Test
    public void test1() {
        List list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc","ddd","eee");
        list.stream()
            .map((str) -> str.toUpperCase())
            .forEach(System.out::println);

        System.out.println("--------------------------------------");

        employees.stream()
                .map(Employee::getName)
                .forEach(System.out::println);
    }

对List集合中的每个字符串中的每个字符进行遍历输出。（①使用map；②使用flatMap）

这两种方式主要区别就在获取到Stream流之后，流中的泛型不一样了。

我们使用map了话，它会将strList集合中元素以 "aaa"、"bbb"、"ccc" 这样的形式返回，此时Stream流的泛型就仍然是一个Stream流（在这个Stream流中才是我们想要的数据），也就是我们第一次对stream流进行遍历之后，拿到的是一个又一个的Character字符数组，然后还需要再对这个字符数组进行二次遍历（也就是代码上半部分中那两个 forEach）。

如果我们使用flatMap了话，它会将strList集合中元素以 "a'、"b"、"c"、"d" 这样的形式返回，所以此时Stream流的泛型就只是一个Character字符数组，那么一次遍历就可以取出数据了（也就是代码下半部分的那个forEach）。

    @Test
    public void test2() {
        List strList = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc","ddd","eee");

        Stream> stream1 = strList.stream()
                .map(MyTest6::filterCharacter);
        stream1.forEach((sm) -> {
            sm.forEach(System.out::println);
        });

        System.out.println("----------------------------------------");

        Stream stream2 = strList.stream()
                .flatMap(MyTest6::filterCharacter);
        stream2.forEach(System.out::println);
    }

    private static Stream filterCharacter(String str) {
        List list = new ArrayList<>();

        for (Character character : str.toCharArray()) {
            list.add(character);
        }

        return list.stream();
    }

2.2.3 中间操作之排序

对List集合中的字符串进行自然排序。对员工集合中的员工信息进行定制化排序（先按照年龄排序，年龄一样再按照姓名排序）。

    @Test
    public void test3() {
        List strList = Arrays.asList("ccc","aaa","bbb","eee","ddd");
        strList.stream()
                .sorted()
                .forEach(System.out::println);

        System.out.println("----------------------------------------");

        employees.stream()
                .sorted((e1,e2) -> {
                    if (e1.getAge().equals(e2.getAge())) {
                        return e1.getName().compareTo(e2.getName());
                    } else {
                        return e1.getAge().compareTo(e2.getAge());
                    }
                })
                .forEach(System.out::println);
    }