stream流的使用 (补充瑞吉外卖相关中的知识)

1.stream的介绍

Java8中的Stream是对容器对象功能的增强,它专注于对容器对象进行各种非常便利、高效的聚合操作,或者大批量数据操作。Stream API借助于同样新出现的Lambda表达式,极大的提高编程效率和程序可读性。同时,它提供串行(单线程)和并行(多线程)两种模式进行汇聚操作,并发模式能够充分利用多核处理器的优势。通常,编写并行代码很难而且容易出错, 但使用Stream API无需编写一行多线程的代码,就可以很方便地写出高性能的并发程序。

我们可以将流看做流水线,这个流水线是处理数据的流水线,一个产品经过流水线会有一道道的工序就如同对数据的中间操作,比如过滤我不需要的,给数据排序能,最后的终止操作就是产品从流水线下来,我们就可以统一打包放入仓库了。

当我们使用一个流的时候,通常包括三个基本步骤:获取一个数据源(source)→ 数据转换 → 执行操作获取想要的结果。每次转换原有Stream对象不改变,返回一个新的Stream对象(可以有多次转换),这就允许对其操作可以像链条一样排列,变成一个管道:

 Stream有几个特性:

  1. Stream不存储数据,而是按照特定的规则对数据进行计算,一般会输出结果

  2. Stream不会改变数据源,通常情况下会产生一个新的集合或一个值

  3. Stream具有延迟执行特性,只有调用终端操作时,中间操作才会执行

2.Stream流的创建

注意:这个stream是collection的方法,所以collection的子类也都可以创建流;Map不是它的子类所以不行; 流不存放数据,所以对stream流操作进行debug也是看不到中间得操作的;

(1)Stream可以通过集合数组创建

使用集合的对象点一下,就可以发现与stream流相关的方法:

stream流的使用 (补充瑞吉外卖相关中的知识)_第1张图片

 1、通过 java.util.Collection.stream() 方法用集合创建流,我们发现:

default Stream stream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}
List list = Arrays.asList("a", "b", "c"); //把数组转化成集合对象
// 创建一个顺序流
Stream stream = list.stream();
// 创建一个并行流
Stream parallelStream = list.parallelStream();

(2)使用java.util.Arrays.stream(T[] array)方法用数组创建流

int[] array={1,3,5,6,8};
IntStream stream = Arrays.stream(array);

(3)使用Stream的静态方法:of()、iterate()、generate() 这里了解就行

Stream stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);

Stream stream2 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 3).limit(4);
stream2.forEach(System.out::println);

Stream stream3 = Stream.generate(Math::random).limit(3);
stream3.forEach(System.out::println);

3.Stream的终止操作

为了方便我们后续的使用,我们先初始化一部分数据:

public class Person {
    private String name;  // 姓名
    private int salary; // 薪资
    private int age; // 年龄
    private String sex; //性别
    private String area;  // 地区

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int salary, int age, String sex, String area) {
        this.name = name;
        this.salary = salary;
        this.age = age;
        this.sex = sex;
        this.area = area;
    }
    
    //get和set方法,tostring方法
}

初始化数据,我们设计一个简单的集合和一个复杂的集合。

后面的测试会直接使用这里构造的两个对象;

public class LambdaTest {

    //创建两个集合对象,后面做测试使用
    List personList = new ArrayList();
    List simpleList = Arrays.asList(15, 22, 9, 11, 33, 52, 14);

        personList.add(new Person("张三",3000,23,"男","太原"));
        personList.add(new Person("李四",7000,34,"男","西安"));
        personList.add(new Person("王五",5200,22,"女","太原"));
        personList.add(new Person("小黑",1500,33,"女","上海"));
        personList.add(new Person("狗子",8000,44,"女","北京"));
        personList.add(new Person("铁蛋",6200,36,"女","南京"));
    
}

①遍历/匹配(foreach/find/match)

将数据流消费掉;

@Test
public void foreachTest(){
    // 打印集合的元素   这里的simpleList是上面创建的集合对象,这里为了方便就分开写了
    simpleList.stream().forEach(System.out::println);
    // 其实可以简化操作的
    simpleList.forEach(System.out::println);
}


@Test
public void findTest(){
    // 拿到第一个元素,后面我们学了流的排序,我们可以去取到排序中的第一个元素
    Optional first = simpleList.stream().findFirst();
    // 随便找一个,可以看到findAny()操作,返回的元素是不确定的,
    // 对于同一个列表多次调用findAny()有可能会返回不同的值。
    // 使用findAny()是为了更高效的性能。如果是数据较少,串行地情况下,一般会返回第一个结果,
    
    // 如果是并行的情况,那就不能确保是第一个。 多线程帮你从里面任意取一个数据给你
    Optional any = simpleList.parallelStream().findAny();
    System.out.println("first = " + first.get());
    System.out.println("any = " + any.get());
}

@Test
public void matchTest(){
    // 判断有没有任意一个人年龄大于35岁  personList是前面创建的引用对象
    // 任意一个元素与你定义的筛选条件相匹配,那么就会返回ture给你  item是集合中的泛型对象
    boolean flag = personList.stream().anyMatch(item -> item.getAge() > 35);
    System.out.println("flag = " + flag);

    // 判断是不是所有人年龄都大于35岁  需要所有的元素与你定义的筛选条件相匹配,才会返回ture给你
    flag = personList.stream().allMatch(item -> item.getAge() > 35);
    System.out.println("flag = " + flag);
}

②归集(toList/toSet/toMap)(有重点)

因为流不存储数据,那么在流中的数据完成处理后,需要将流中的数据重新归集到新的集合里。toListtoSettoMap比较常用。

下面用一个案例演示toListtoSettoMap

@Test
public void collectTest(){
    // 判断有没有任意一个人年龄大于35岁
    List collect = simpleList.stream().collect(Collectors.toList());
    System.out.println(collect);
    Set collectSet = simpleList.stream().collect(Collectors.toSet());
    System.out.println(collectSet);
    
    //转换成map有许多的注意事项
    //第一个参数表示选择person对象中的name作为map中的key  生成的map中的key值  要使用lambda表达式获取
    //第二个参数表示选择集合中的泛型对象作为map的value值   生成map中的value值  要使用lambda表达式获取
    //第三个参数表示,如果两个map中的key相同,那么选择第一个map中对应的value值作为value值
    //当然你可以把自己想要的参数设置为map的key或者是value,不过记得使用lambda表示式,如果不加第三个参数那么key冲突的时候就会抛异常,key不冲突就不会
     Map collect = personList.stream().collect(Collectors.toMap(Person::getName, p -> p, (k1, k2) -> k1));
        
    System.out.println(collect);
}

 

③ 统计(count/average/sum/max/min)

public class StreamTest {

    public static void main(String[] args) {
        List simpleList = Arrays.asList(15, 22, 9, 11, 33, 52, 14);

        //获取平均结果
        OptionalDouble average = simpleList.stream().mapToInt(i -> i).average();
        System.out.println(average);
        //这种写法是用来判断数据是否存在的
        average.ifPresent(a->{
            System.out.println(a);
        });
        //最大值
        OptionalInt max = simpleList.stream().mapToInt(i -> i).max();
        System.out.println(max);
        //求和
        int sum = simpleList.stream().mapToInt(i -> i).sum();
        System.out.println(sum);
    }
}

运行结果:

stream流的使用 (补充瑞吉外卖相关中的知识)_第2张图片

 案例:获取员工工资的最大值:

Optional max = personList.stream().max((p1, p2) -> p1.getSalary() - p2.getSalary());
max.ifPresent(item -> System.out.println(item.getSalary()));

里边的比较器可以改为:Comparator.comparingInt(Person::getSalary)

④归约(reduce)

归约,也称缩减,顾名思义,是把一个流缩减成一个值,能实现对集合求和、求乘积和求最值操作。

案例:求Integer集合的元素之乘积。

@Test
public void reduceTest(){
    List simpleList = Arrays.asList(15, 22, 9, 11, 33, 52, 14);
    //n1, n2代表结果和当前的数值   这个1表示初始值,如果做加法的话那么就要设置为0,如果不传的话,那么默认是0  n1*n2 的结果会重新赋值给n1
    Integer result = simpleList.stream().reduce(1,(n1, n2) -> n1*n2);
    System.out.println(result);
}

⑤分组(partitioningBy/groupingBy)

  • 分区:将stream按条件分为两个Map,比如员工按薪资是否高于8000分为两部分。

  • 分组:将集合分为多个Map,比如员工按性别分组。

stream流的使用 (补充瑞吉外卖相关中的知识)_第3张图片

 案例:

@Test
public void groupingByTest(){
    // 将员工按薪资是否高于5000分组  key为true的放在一个map中,key为false的放在一个map中
    Map> part = personList.stream().collect(Collectors.partitioningBy(x -> x.getSalary() > 5000));
    // 将员工按性别分组
    Map> group = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex));
    // 将员工先按性别分组,再按地区分组
    Map>> group2 = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex, Collectors.groupingBy(Person::getArea)));
    System.out.println("员工按薪资是否大于5000分组情况:" + part);
    System.out.println("员工按性别分组情况:" + group);
    System.out.println("员工按性别、地区:" + group2);
}

 这个东西会用就行,不要去深挖里面的原理!

4.Stream中间操作

注意:我们所有的中间操作返回的值还是一个stream流,所以最后还是要进行终止操作的;

①筛选(filter 用得多)

该操作符需要传入一个function函数

List simpleList = Arrays.asList(15, 22, 9, 11, 33, 52, 14);
//筛选出simpleList集合中大于17的元素,并打印出来
simpleList.stream().filter(item -> item > 17).forEach(System.out::println);

//打印工资大于500的人  这里的personList是前面创建的一个集合对象
personList.stream().filter(p -> p.getSalary()>500).forEach(System.out::println);

筛选员工中工资高于5000的人,并形成新的集合(可以理解为在消费数据流)。

List collect = personList.stream().filter(item -> item.getSalary() > 5000).collect(Collectors.toList());
System.out.println("collect = " + collect);

②映射(map/flatMap 用得多)

映射,可以将一个流的元素按照一定的映射规则映射到另一个流中。分为mapflatMap

  • map:接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,并将其映射成一个新的元素。

就是一个n1经过一系列的操作变成了n2;

  • flatMap:接收一个函数作为参数,将流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接成一个流。

案例:将员工的薪资全部增加1000。

		List personList = new ArrayList();
        personList.add(new Person("张三",3000,23,"男","太原"));
        personList.add(new Person("李四",7000,34,"男","西安"));
        personList.add(new Person("王五",5200,22,"女","太原"));
        personList.add(new Person("小黑",1500,33,"女","上海"));
        personList.add(new Person("狗子",8000,44,"女","北京"));
        personList.add(new Person("铁蛋",6200,36,"女","南京"));

List collect = personList.stream().map(item -> {
            item.setSalary(item.getSalary() + 1000);
            return item;
        }).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect);

 上面这种操作方式就是瑞吉外卖中经常使用到的一个操作,这个操作还可以对集合进行泛型的转换后面涉及到集合泛型的转换可以用这个来操作,非常的方便;

③排序(sorted)

sorted,中间操作。有两种排序:

  • sorted():自然排序,流中元素需实现Comparable接口

  • sorted(Comparator com):Comparator排序器自定义排序

案例:

@Test
public void sortTest(){
    // 按工资升序排序(自然排序)  可以自己传一个比较器,当然这里它也帮我们实现了相关的比较功能,调用相关的方法就行
    List newList = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary)).map(Person::getName)
        .collect(Collectors.toList());
    // 按工资倒序排序
    List newList2 = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).reversed())
        .map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
    // 先按工资再按年龄升序排序
    List newList3 = personList.stream()
        .sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).thenComparing(Person::getAge)).map(Person::getName)
        .collect(Collectors.toList());
    // 先按工资再按年龄自定义排序(降序)
    List newList4 = personList.stream().sorted((p1, p2) -> {
        if (p1.getSalary() == p2.getSalary()) {
            return p2.getAge() - p1.getAge();
        } else {
            return p2.getSalary() - p1.getSalary();
        }
    }).map(Person::getName).collect(Collectors.toList());

    System.out.println("按工资升序排序:" + newList);
    System.out.println("按工资降序排序:" + newList2);
    System.out.println("先按工资再按年龄升序排序:" + newList3);
    System.out.println("先按工资再按年龄自定义降序排序:" + newList4);
}

运行结果:

stream流的使用 (补充瑞吉外卖相关中的知识)_第4张图片

 

其他不经常使用的操作就不一一列举了。

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