系统开发系列 之Java8新特性关于流Stream的应用

1、简介
Java8中的 Stream 是对集合（Collection）对象功能的增强，它专注于对集合对象进行各种非常便利、高效的聚合操作（aggregate operation）或者大批量数据操作 (bulk data operation)等，主要优势和特点如下：
1）更加高效：流式处理的一些操作，如过滤、映射等可以在处理过程中进行并行处理，充分发挥多核处理器的性能，从而提高程序的运行效率。
2）惰式执行：stream上的操作并不会立即执行，只有等到用户真正需要结果的时候才会执行。
3）更加简洁：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。

2、使用手册
主要流程为：

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

1）生成流
在 Java 8 中, 集合接口有两个方法来生成流：

stream() − 为集合创建串行流。
parallelStream() − 为集合创建并行流。
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

2）并行（parallel）程序
parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量：

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
long count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

3）forEach
Stream 提供了新的方法 ‘forEach’ 来迭代流中的每个数据。以下代码片段使用 forEach 输出了10个随机数：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

4）filter
filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串：

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

5）sorted
sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);
该接口有两种形式：无参和有参数，如：
Stream<T> sorted();
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);

sorted默认为正序排列，倒序排列为：

list.stream().sorted(Comparator.reverseOrder())
list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge).reversed()); 

6）map
map 方法用于映射每个元素到对应的结果，以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
// 获取对应的平方数
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

7）limit
limit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据：

Random random = new Random();
random.ints().limit(20).forEach(System.out::println);

8）Collectors
Collectors 类实现了很多归约操作，例如将流转换成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串：

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
System.out.println("筛选列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

9）统计
另外，一些产生统计结果的收集器也非常有用。它们主要用于int、double、long等基本类型上，它们可以用来产生类似如下的统计结果：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
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());

3、示例
1）Java8 Stream对两个 List 遍历匹配数据（id匹配）：取两个list的id，通过id比较获取id的交并差集，再通过一次获取list对象里面的交并差集元素

List<Map<String,Object>> list1 = new ArrayList<Map<String,Object>>();
List<Map<String,Object>> list2 = new ArrayList<Map<String,Object>>();
List<Map<String, Object>> resultList = list1.stream().map(m->{
      m.put("grade",0);
      list2.stream().filter(m2->Objects.equals(m.get("id"), m2.get("id"))).forEach(s-> m.put("grade",s.get("grade")));
      return m;
    }).collect(Collectors.toList());
    resultList.stream().forEach(s-> System.out.println(s));

2）分区、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5000分为两部分。
分组：将集合分为多个Map，比如员工按性别分组，有单级分组和多级分组。
		//将员工按薪资是否高于5000分组
       Map<Boolean, List<Person>> part = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(x -> x.getSalary() > 5000));
       //将员工按性别分组
       Map<String, List<Person>> group1 = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex));
       //将员工先按性别分组，再按地区分组
       Map<String, Map<String, List<Person>>> group2 = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex, Collectors.groupingBy(Person::getArea)));

参考资料：
https://www.runoob.com/java/java8-streams.html Java 8 Stream
https://www.mianshigee.com/note/detail/21888jfw/ Java8 Stream对两个List遍历匹配数据的优化处理操作