Java 8流处理详解

一、初识流

1. 什么是流？

流是Java API的新成员，它允许你以声明性方式（类似SQL，只写做什么，不考虑怎么做）处理数据集合。流就是从支持数据处理操作的源生成的元素序列。源可以是集合、数组或IO资源，数据处理操作包括filter（过滤），map（映射），reduce（累积操作），find（查找），match（匹配），sort（排序）。流可以顺序执行，也可以并行执行。

2. 集合与流

集合是内存中的数据结构，静态地包含所有值。流是从数据源中不断读取数据的固定数据结构，动态地获取值。

和迭代器类似，流只能遍历一次。遍历完之后，流就被消费了。

3. 内部迭代与外部迭代

外部迭代是指用户手动写循环进行的迭代（如while，foreach），内部迭代是API内部提供的迭代，Stream库中内置了迭代，称为内部迭代。

 

4. 中间操作与终端操作

只有一个终端操作，终端操作之后就结束了，终端操作前面的操作都是中间操作。

 二、使用流

1. 筛选、切片和映射

筛选：

List ints = Arrays.asList(1, 3, 2, 4, 5, 6, 9, 8, 7);
ints.stream()
            .filter(i-> i%2==0)//过滤出偶数
            .forEach(System.out::println);

切片：

Java 9引入两个新方法，takeWhile和dropWhile。

假设一个数组已经排好序，现在要找出小于等于10的数字，如果使用filter，就会遍历整个数组，事实上，遇到第一个大于10的数就应该停止，这时候使用takeWhile，用法与filter一样。

dropWhile是takeWhile的补充，遍历时，遇到为false的元素丢弃，当遇到第一个为true的元素就返回。

映射：

//Student类有id，name，age属性，现有List list
List names= list.stream
                        .map(Student::getName)
                        .collect(toList());

将Student映射为name。

流的扁平化flatMap：设有字符串数组["Hello","World"]，现在要返回不含重复字符的字符数组[H,e,l,o,W,r,d]

 这样写只能对单词和单词之间进行去重。

 使用map将每个单词切分为一个个字符，flatMap将多个流合并为一个流，然后去重。

2. 查询和匹配

 allMatch：所有元素都匹配

anyMatch：至少匹配一个元素

noneMatch：全都不匹配返回true

findFirst：找到第一个符合的

findAny：找到任意一个符合的，效率比findFirst快。

3. 归约reduce

元素求和：

int sum=numbers.stream().reduce(0,(a,b)->a+b);

reduce的第一个参数是初始值，后面是方法参数和方法体

有状态的流和无状态的流

有无状态，主要看单次操作是否与之前操作有联系。

map、filter操作都是独立的，它们是无状态的流。

reduce，sum，max，sort，distinct等都需要保存之前的结果，并与当前结果对比，它们是有状态的流。

4. 数值流和对象流

mapToInt返回的是IntStream流（不同于Stream），还有mapToLong，mapToDouble等，一方面数值流可以避免空指针问题，另一方面避免拆箱装箱造成的性能损失。

数值流可以转换回对象流，intStream.boxed()

数值范围 IntStream.rangeClosed(1,100)  //从1到100

5. 构建流

（1）由值创建流  

Stream stream=Stream.of("a","b","cd","Action");

 空流Stream stream=Stream.empty();

(2) 由可空对象创建流

Stream home=Stream.ofNullable(System.getProperty("home"))

(3) 由数组创建流

Arrays.stream(arr)

(4) 由文件创建流

Files.lines会返回一个由指定文件中的各行构成的字符串流。

(5) 由函数生成流 ：创建无限流

1）迭代

 创建了0，2，4，6，8，10......18共10个偶数。

如果没有加上limit，会一直创建下去。

2）生成

 生成了5个随机数。

参考：《Java实战》第2版