【函数式编程实战】(五) Stream实战大全

前言
作者简介:小明java问道之路,专注于研究计算机底层,就职于金融公司后端高级工程师,擅长交易领域的高安全/可用/并发/性能的设计和架构 
Java领域优质创作者、阿里云专家博主、华为云享专家
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导读

本章详解讲解Stream的API的使用、原理和一些注意事项,对复杂场景的Stream+lambda表达式的使用。

一、过滤、去重(filter、distinct)

filter方法,过滤元素相当于 if;distinct方法是去重会返回一个元素各异的流,原理就是根据流里面的元素的hashCode和equals方法实现的,下面的代码和原理图会带你进一步了解

【函数式编程实战】(五) Stream实战大全_第1张图片

        List orderInfos = Arrays.asList(new OrderInfo("123", BigDecimal.TEN), new OrderInfo("456", BigDecimal.ONE));

        // distinct — 订单号去重
        List collect = orderInfos.stream().map(OrderInfo::getOrderId)
                .distinct().collect(toList());

        // filter — 过滤大于0元的订单
        List collect1 = orderInfos.stream()
                .filter(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ZERO) > 0)
                .collect(toList());

        System.out.println(collect);   // [123, 456]
        System.out.println(collect1);  // [OrderInfo{orderId='123', orderAmt=10}, OrderInfo{orderId='456', orderAmt=1}]

二、切片、截断、跳过(takeWhile、dropWhile、limit、skip)

Java9中引入了takeWhile、dropWhile,可以高效选择流中的元素,takeWhile相当于 if + return,当遇到第一个不符合要求的元素的时候停止流;dropWhile 是takeWhile 的补充,他丢弃 false的元素,一旦结果为true,流就会停止,并返回所有剩余元素。

limit就是 截断,返回一个长度不超过 n 的流,n 是前n的元素,跳过元素,skip  返回一个扔掉 n 个元素的流,limit skip属于互补的两个方法。

【函数式编程实战】(五) Stream实战大全_第2张图片

        // java9 takeWhil/dropWhile - 切片
        List collect2 = orderInfos.stream()
                .takeWhile(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ONE) > 0).collect(toList());
        List collect3 = orderInfos.stream()
                .dropWhile(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ONE) > 0).collect(toList());

        System.out.println(collect2);  // [OrderInfo{orderId='123', orderAmt=10}]
        System.out.println(collect3);  // [OrderInfo{orderId='456', orderAmt=1}]

        // limit - 截断,返回一个长度不超过10的流
        List collect4 = orderInfos.stream().limit(10).collect(toList());
        // skip - 跳过元素,返回一个前端扔点10个元素的流
        List collect5 = orderInfos.stream().skip(10).collect(toList());
        
        System.out.println(collect4);  // [OrderInfo{orderId='123', orderAmt=10}, OrderInfo{orderId='456', orderAmt=1}]
        System.out.println(collect5);  // []

三、映射(map、flatMap)

map方法会接受一个函数作为参数,函数被应用到每个元素上,并创建一个新的元素(map是创建一个新的元素,而不是修改);

将流扁平化flatMap,将每个集合、数组合称为一个流

【函数式编程实战】(五) Stream实战大全_第3张图片

        List orderInfoList = Arrays.asList(new OrderInfo("123", BigDecimal.ONE, "2020123"),
                new OrderInfo("456", BigDecimal.TEN, "2020456"));

        // flatMap - 将代码中 List 中的 List 合并为一个List
        List collect6 = orderInfos.stream().map(OrderInfo::getSubOrderInfoList).flatMap(subOrderInfos -> subOrderInfos.stream()).collect(toList());
        System.out.println(collect6);  // [SubOrderInfo{subOrderId='2020123'}, SubOrderInfo{subOrderId='2020456'}]

        // map - 映射一个新的数据结构
        List> collect7 = orderInfos.stream().map(OrderInfo::getSubOrderInfoList).collect(toList());
        System.out.println(collect7);  // [[SubOrderInfo{subOrderId='2020123'}], [SubOrderInfo{subOrderId='2020456'}]]

四、查找、匹配(allMatch、anyMatch、noneMatch、findFirst、findAny)

anyMatch查找流中是否有匹配的元素;allMatch判断是否匹配所有元素;noneMatch是allMatch的反向逻辑,查找是否都不匹配

findFirst和findAny,查找元素,findFirst找到第一个元素返回,findAny可以返回任意元素

        List orderInfoList = Arrays.asList(new OrderInfo("123", BigDecimal.ONE, "2020123"),
                new OrderInfo("456", BigDecimal.TEN, "2020456"), new OrderInfo("456", BigDecimal.TEN, "2020456"));

        // findAny/findFirst 查找支付金额大于1的,并返回
        Optional collect8 = orderInfoList.stream()
                .filter(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ONE) > 0)
                .findAny();
        System.out.println(collect8.map(OrderInfo::getOrderId));  // Optional[456]

        Optional collect9 = orderInfoList.stream()
                .filter(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ONE) > 0)
                .findFirst();
        System.out.println(collect9.map(OrderInfo::getOrderId));  // Optional[123]

        // allMatch/anyMatch/noneMatch 校验金额是否大于1,并返回boolean值
        boolean a = orderInfoList.stream().allMatch(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ONE) > 0);
        boolean b = orderInfoList.stream().anyMatch(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ONE) > 0);
        boolean c = orderInfoList.stream().noneMatch(orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.ONE) > 0);
        System.out.println(a + " " + b + " " + c);  // false true false

五、归约、汇总、计算(reduce、Collectors、IntStream、DoubleStream、LongStream)

reduce支持更复杂的合并(归约、汇总)、可以求和、最大值最小值等等,这个在计算金额的时候经常会用到

        // 计算全部子订单的交易金额
        BigDecimal totalSubOrderAmt = orderInfos.stream()
                .map(OrderInfo::getSubOrderInfoList)
                .flatMap(subOrderInfos -> subOrderInfos.stream())
                .filter(subOrderInfo -> null != subOrderInfo.getSubOrderAmt())
                .map(SubOrderInfo::getSubOrderAmt)
                .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
        System.out.println(totalSubOrderAmt);

IntStream、DoubleStream、LongStream是java8提供的,避免拆箱装箱用的,实际工作中用处不大,因为一般计算会使用BigDecimal。

七、创建流(Stream.of、Stream.ofNullable、Arrays.stream)

流创建有很多种, 例如 :集合.stream,同时我们还可以使用一些其他的方式创建,Stream.of() 通过显示值创建流、Stream.ofNullable,创建一个可以是空的流、Arrays.stream、Files.lines

        Stream of = Stream.of(new OrderInfo("123", BigDecimal.ONE, "2020123"));

        Stream of1 = Stream.ofNullable(null);

        int[] num = {1, 2, 3, 4, 5};
        int sum = Arrays.stream(num).sum();

总结

本讲讲解了大量且常用必用的Stream api使用,filter、distinct、takeWhile、dropWhile、limit、skip、map、flatMap、allMatch、anyMatch、noneMatch、findFirst、findAny、reduce、IntStream、DoubleStream、LongStream、Stream.of、Stream.ofNullable、Arrays.stream,至此Stream的api讲解完毕

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