Java Stream流

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前言

Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream，可以让你以一种声明的方式处理数据。

Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。

Stream API可以极大提高Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

这种风格将要处理的元素集合看作一种流，流在管道中传输，并且可以在管道的节点上进行处理，比如筛选，排序，聚合等。

元素流在管道中经过中间操作（intermediate operation）的处理，最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果。

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Stream是什么

Stream（流）是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作

• 元素是特定类型的对象，形成一个队列。Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
• 数据源 流的来源。可以是集合，数组，I/O channel，产生器generator 等。
• 聚合操作 类似SQL语句一样的操作，比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

和以前的Collection操作不同，Stream操作还有两个基础的特征：

• Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。这样多个操作可以串联成一个管道，如同流式风格（fluent style）。这样做可以对操作进行优化，比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
• 内部迭代： 以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代，这叫做外部迭代。Stream提供了内部迭代的方式，通过访问者模式(Visitor)实现。

Stream流语法

| stream of elements +> |filter±> |sorted±> |map±> |collect|

Stream流的常用方法

• 终结方法：返回值类型不再是Stream接口本身类型的方法，例如：forEach方法和count方法
• 非终结方法/延迟方法：返回值类型仍然是Stream接口自身类型的方法，除了终结方法都是延迟方法。例如：filter,limit,skip,map,conat

方法名称	方法作用	方法种类	是否支持链式调用
count	统计个数	终结方法	否
forEach	迭代处理	终结方法	否
filter	过滤	函数拼接	是
limit	取用前几个	函数拼接	是
skip	跳过前几个	函数拼接	是
map	映射	函数拼接	是
flatMap	扁平化映射	函数拼接	是
concat	组合	函数拼接	是
distinct	去重	函数拼接	是
sorted	排序	函数拼接	是
peek	流中调用	函数拼接	是
reduce	归约操作	终结方法	否
min	最小值操作	终结方法	否
max	最大值操作	终结方法	否
anyMatch	匹配任意元素操作	终结方法	否
allMatch	匹配所有元素操作	终结方法	否
noneMatch	没有匹配元素操作	终结方法	否
collect	集合操作	终结方法	否

代码示例

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("一往情深");
        list.add("石昊");
        list.add("秦昊");
        list.add("石中天");
        // 过滤出名字结尾有“昊”的名字
        list.stream().filter(p -> p.endsWith("昊")).forEach(p -> {
            System.out.println("符合条件的姓名：" + p);
        });

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

        // 过滤出名字第一个字有“石”的名字，并且名字长度是3个数
        list.stream().filter(p -> p.startsWith("石")).filter(p -> p.length() == 3).forEach(p -> {
            System.out.println("符合条件的姓名：" + p);
        });
    }
}

输出：

符合条件的姓名：石昊
符合条件的姓名：秦昊
--------------------------------
符合条件的姓名：石中天

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        String str = "一往情深  ,石昊,秦昊,石中天, , 一往情深,AA,aa";
        // 1. 按“,”分割成数组
        // 2. 去除左右两边空格
        // 3. 转小写
        // 4. 过滤出不为空的
        // 5. 去重
        Arrays.stream(str.split(",")).map(String::trim).map(String::toLowerCase).filter(StringUtil::isNotEmpty).distinct().collect(Collectors.toList()).forEach(s -> {
            switch (s) {
                case "一往情深":
                    System.out.println("作者：" + s);
                    break;
                case "石昊":
                    System.out.println("这个就厉害了：" + s);
                    break;
                default:
                    System.out.println(s);
                    break;
            }
        });
    }
}

输出：

作者：一往情深
这个就厉害了：石昊
秦昊
石中天
aa

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // stream()操作对象示例
        List<User> userList = new ArrayList<>();
        userList.add(new User(1, "1号选手"));
        userList.add(new User(2, "2号选手"));
        userList.add(new User(3, "3号选手"));
        // 过滤出id大于1的User
        System.out.println(userList.stream().filter(p -> p.getId() > 1).collect(Collectors.toList()));

        // 1. 按id倒序，从大到小
        // 2. 过滤出name中不包含2的User对象
        System.out.println(userList.stream().sorted(Comparator.comparing(User::getId).reversed()).filter(p -> !p.getName().contains("2")).collect(Collectors.toList()));
    }
}

@Getter
@ToString
class User {
    private Integer id;
    private String name;

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

输出：

[User(id=2, name=2号选手), User(id=3, name=3号选手)]
[User(id=3, name=3号选手), User(id=1, name=1号选手)]

public class test {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
		
		// 统计
        IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();

        System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
        System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
        System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
        System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());
    }
}

输出：

列表中最大的数 : 7
列表中最小的数 : 2
所有数之和 : 25
平均数 : 3.5714285714285716