Java8特性Stream流对List列表实现查询、统计、排序、分组
Java8提供了Stream（流）处理集合的关键抽象概念，它可以对集合进行操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。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。
下面是使用Stream的常用方法的综合实例。
创建User类作为持久层。
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import java.math.BigDecimal;
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
int id;
String name;
String sex;
int age;
String Department;
BigDecimal Salary;
}
创建UserService.class（用户信息业务逻辑类）。
package com.wsq;
import com.wsq.pojo.User;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
* 用户信息业务逻辑类
* @author wsq
*/
public class UserService {
/*
* 获取用户列表
*/
public static List getUserList() {
List userList = new ArrayList();
userList.add(new User(1, "wsq的博客_01", "男", 32, "研发部", BigDecimal.valueOf(1600)));
userList.add(new User(2, "wsq的博客_02", "男", 30, "财务部", BigDecimal.valueOf(1800)));
userList.add(new User(3, "wsq的博客_03", "女", 20, "人事部", BigDecimal.valueOf(1700)));
userList.add(new User(4, "wsq的博客_04", "男", 38, "研发部", BigDecimal.valueOf(1500)));
userList.add(new User(5, "wsq的博客_05", "女", 25, "财务部", BigDecimal.valueOf(1200)));
return userList;
}
}
一、查询方法
1.1 forEach()
使用 forEach() 遍历列表数据。
/*
* 使用forEach()遍历列表信息
* @author wsq
*/
@Test
public void forEachTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//遍历用户列表
System.out.println("---------------输出方法一-----------------");
userList.forEach(user -> {System.out.println(user);});
System.out.println("---------------输出方法二-----------------");
userList.forEach(System.out::println);
}
控制台输出：
1.2 filter(T -> boolean)
使用 filter() 过滤列表数据。
【示例】获取部门为“研发部”的用户列表。
/*
* 使用filter()过滤列表信息
* @author wsq
*/
@Test
public void filterTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//获取部门为“研发部”的用户列表
userList = userList.stream().filter(user -> user.getDepartment() == "研发部").collect(Collectors.toList());
//遍历用户列表
userList.forEach(System.out::println);
} 控制台输出：
1.3 findAny() 和 findFirst()
使用 findAny() 和 findFirst() 获取第一条数据。
【示例】获取用户名称为“wsq的博客_02”的用户信息，如果未找到则返回null。
/*
* 使用findAny()获取第一条数据
* @author wsq
*/
@Test
public void findAnytTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//获取用户名称为“pan_junbiao的博客_02”的用户信息，如果没有找到则返回null
User user = userList.stream().filter(u -> u.getName().equals("wsq的博客_02")).findAny().orElse(null);
//打印用户信息
System.out.println(user);
} 控制台输出：
注意：findFirst() 和 findAny() 都是获取列表中的第一条数据，但是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（parallelStream并行流）的情况，那就不能确保是第一个。
例如：使用parallelStream并行流，findAny() 返回的就不一定是第一条数据。
//parallelStream方法能生成并行流，使用findAny返回的不一定是第一条数据
User user = userList.parallelStream().filter(u -> u.getName().startsWith("wsq")).findAny().orElse(null);1.4 map(T -> R) 和 flatMap(T -> Stream)
使用 map() 将流中的每一个元素 T 映射为 R（类似类型转换）。
使用 flatMap() 将流中的每一个元素 T 映射为一个流，再把每一个流连接成为一个流。
【示例】使用 map() 方法获取用户列表中的名称列。
/*
* 使用map()获取列元素
* @author wsq
*/
@Test
public void mapTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//获取用户名称列表
List nameList = userList.stream().map(User::getName).collect(Collectors.toList());
//或者：List nameList = userList.stream().map(user -> user.getName()).collect(Collectors.toList());
//遍历名称列表
nameList.forEach(System.out::println);
} 控制台输出：
【示例】使用 flatMap() 将流中的每一个元素连接成为一个流。
/*
* 使用flatMap()将流中的每一个元素连接成为一个流
* @author wsq
*/
@Test
public void flatMapTest(){
//创建城市
List cityList = new ArrayList();
cityList.add("北京；上海；深圳；");
cityList.add("广州；武汉；杭州；");
//分隔城市列表，使用 flatMap() 将流中的每一个元素连接成为一个流。
cityList = cityList.stream()
.map(city -> city.split("；"))
.flatMap(Arrays::stream)
.collect(Collectors.toList());
//遍历城市列表
cityList.forEach(System.out::println);
} 控制台输出：
1.5 distinct()
使用 distinct() 方法可以去除重复的数据。
【示例】获取部门列表，并去除重复数据。
/**
* 使用distinct()去除重复数据
* @author wsq
*/
@Test
public void distinctTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//获取部门列表，并去除重复数据
List departmentList = userList.stream().map(User::getDepartment).distinct().collect(Collectors.toList());
//遍历部门列表
departmentList.forEach(System.out::println);
} 控制台输出：
1.6 limit(long n) 和 skip(long n)
limit(long n) 方法用于返回前n条数据，skip(long n) 方法用于跳过前n条数据。
【示例】获取用户列表，要求跳过第1条数据后的前3条数据。
/*
* limit(long n)方法用于返回前n条数据
* skip(long n)方法用于跳过前n条数据
* @author wsq
*/
@Test
public void limitAndSkipTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//获取用户列表，要求跳过第1条数据后的前3条数据
userList = userList.stream()
.skip(1)
.limit(3)
.collect(Collectors.toList());
//遍历用户列表
userList.forEach(System.out::println);
} 控制台输出：
二、判断方法
2.1 anyMatch(T -> boolean)
使用 anyMatch(T -> boolean) 判断流中是否有一个元素匹配给定的 T -> boolean 条件。
2.2 allMatch(T -> boolean)
使用 allMatch(T -> boolean) 判断流中是否所有元素都匹配给定的 T -> boolean 条件。
2.3 noneMatch(T -> boolean)
使用 noneMatch(T -> boolean) 流中是否没有元素匹配给定的 T -> boolean 条件。
【示例】使用 anyMatch()、allMatch()、noneMatch() 进行判断。
/*
* 使用 anyMatch()、allMatch()、noneMatch() 进行判断
* @author wsq
*/
@Test
public void matchTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//判断用户列表中是否存在名称为“pan_junbiao的博客_01”的数据
boolean result1 = userList.stream().anyMatch(user -> user.getName().equals("pan_junbiao的博客_01"));
//判断用户名称是否都包含“pan_junbiao的博客”字段
boolean result2 = userList.stream().allMatch(user -> user.getName().contains("pan_junbiao的博客"));
//判断用户名称是否存在不包含“pan_junbiao的博客”字段
boolean result3 = userList.stream().noneMatch(user -> user.getName().contains("pan_junbiao的博客"));
//打印结果
System.out.println(result1);
System.out.println(result2);
System.out.println(result3);
} 控制台输出：
三、统计方法
3.1 reduce((T, T) -> T) 和 reduce(T, (T, T) -> T)
使用 reduce((T, T) -> T) 和 reduce(T, (T, T) -> T) 用于组合流中的元素，如求和，求积，求最大值等。
【示例】使用 reduce() 求用户列表中年龄的最大值、最小值、总和。
/*
* 使用 reduce() 方法
* @author wsq
*/
@Test
public void reduceTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//用户列表中年龄的最大值、最小值、总和
int maxVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(Integer::max).get();
int minVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(Integer::min).get();
int sumVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(0,Integer::sum);
//打印结果
System.out.println("最大年龄：" + maxVal);
System.out.println("最小年龄：" + minVal);
System.out.println("年龄总和：" + sumVal);
} 控制台输出：
3.2 mapToInt(T -> int) 、mapToDouble(T -> double) 、mapToLong(T -> long)
int sumVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(0,Integer::sum)；计算元素总和的方法其中暗含了装箱成本，map(User::getAge) 方法过后流变成了 Stream 类型，而每个 Integer 都要拆箱成一个原始类型再进行 sum 方法求和，这样大大影响了效率。针对这个问题 Java 8 有良心地引入了数值流 IntStream, DoubleStream, LongStream，这种流中的元素都是原始数据类型，分别是 int，double，long。
流转换为数值流：
mapToInt(T -> int) : return IntStream
mapToDouble(T -> double) : return DoubleStream
mapToLong(T -> long) : return LongStream
【示例】使用 mapToInt() 求用户列表中年龄的最大值、最小值、总和、平均值。
/*
* 使用 mapToInt() 方法
* @author wsq
*/
@Test
public void mapToIntTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//用户列表中年龄的最大值、最小值、总和、平均值
int maxVal = userList.stream().mapToInt(User::getAge).max().getAsInt();
int minVal = userList.stream().mapToInt(User::getAge).min().getAsInt();
int sumVal = userList.stream().mapToInt(User::getAge).sum();
double aveVal = userList.stream().mapToInt(User::getAge).average().getAsDouble();
//打印结果
System.out.println("最大年龄：" + maxVal);
System.out.println("最小年龄：" + minVal);
System.out.println("年龄总和：" + sumVal);
System.out.println("平均年龄：" + aveVal);
} 控制台输出：
3.3 counting() 和 count()
使用 counting() 和 count() 可以对列表数据进行统计。
【示例】使用 count() 统计用户列表信息。
/*
* 使用 counting() 或 count() 统计
* @author wsq
*/
@Test
public void countTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//统计研发部的人数，使用 counting()方法进行统计
Long departCount = userList.stream().filter(user -> user.getDepartment() == "研发部").collect(Collectors.counting());
//统计30岁以上的人数，使用 count()方法进行统计（推荐）
Long ageCount = userList.stream().filter(user -> user.getAge() >= 30).count();
//统计薪资大于1500元的人数
Long salaryCount = userList.stream().filter(user -> user.getSalary().compareTo(BigDecimal.valueOf(1500)) == 1).count();
//打印结果
System.out.println("研发部的人数：" + departCount + "人");
System.out.println("30岁以上的人数：" + ageCount + "人");
System.out.println("薪资大于1500元的人数：" + salaryCount + "人");
} 控制台输出：
3.4 summingInt()、summingLong()、summingDouble()
用于计算总和，需要一个函数参数。
/*
* 使用 summingInt()、summingLong()、summingDouble()
* @author wsq
*/
@Test
public void sumTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//计算年龄总和
int sumAge = userList.stream().collect(Collectors.summingInt(User::getAge));
//打印结果
System.out.println("年龄总和：" + sumAge);
} 控制台输出：
3.5 averagingInt()、averagingLong()、averagingDouble()
用于计算平均值。
/*
* 使用 summingInt()、summingLong()、summingDouble()
* @author wsq
*/
@Test
public void sumTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//计算平均年龄
double aveAge = userList.stream().collect(Collectors.averagingDouble(User::getAge));
//打印结果
System.out.println("平均年龄：" + aveAge);
} 控制台输出：
3.6 summarizingInt()、summarizingLong()、summarizingDouble()
这三个方法比较特殊，比如 summarizingInt 会返回 IntSummaryStatistics 类型。
IntSummaryStatistics类提供了用于计算的平均值、总数、最大值、最小值、总和等方法，方法如下图：
【示例】使用 IntSummaryStatistics 统计：最大值、最小值、总和、平均值、总数。
/*
* 使用 summarizingInt 统计
* @author wsq
*/
@Test
public void summarizingIntTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//获取IntSummaryStatistics对象
IntSummaryStatistics ageStatistics = userList.stream().collect(Collectors.summarizingInt(User::getAge));
//统计：最大值、最小值、总和、平均值、总数
System.out.println("最大年龄：" + ageStatistics.getMax());
System.out.println("最小年龄：" + ageStatistics.getMin());
System.out.println("年龄总和：" + ageStatistics.getSum());
System.out.println("平均年龄：" + ageStatistics.getAverage());
System.out.println("员工总数：" + ageStatistics.getCount());
} 控制台输出：
3.7 BigDecimal类型的统计
对于资金相关的字段，通常会使用BigDecimal数据类型。
【示例】统计用户薪资信息。
/*
* BigDecimal类型的统计
* @author wsq
*/
@Test
public void BigDecimalTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//最高薪资
BigDecimal maxSalary = userList.stream().map(User::getSalary).max((x1, x2) -> x1.compareTo(x2)).get();
//最低薪资
BigDecimal minSalary = userList.stream().map(User::getSalary).min((x1, x2) -> x1.compareTo(x2)).get();
//薪资总和
BigDecimal sumSalary = userList.stream().map(User::getSalary).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
//平均薪资
BigDecimal avgSalary = userList.stream().map(User::getSalary).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add).divide(BigDecimal.valueOf(userList.size()), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
//打印统计结果
System.out.println("最高薪资：" + maxSalary + "元");
System.out.println("最低薪资：" + minSalary + "元");
System.out.println("薪资总和：" + sumSalary + "元");
System.out.println("平均薪资：" + avgSalary + "元");
} 控制台输出：
四、排序方法
4.1 sorted() / sorted((T, T) -> int)
如果流中的元素的类实现了 Comparable 接口，即有自己的排序规则，那么可以直接调用 sorted() 方法对元素进行排序，如 Stream。反之, 需要调用 sorted((T, T) -> int) 实现 Comparator 接口。
【示例】根据用户年龄进行排序。
/*
* 使用 sorted() 排序
* @author wsq
*/
@Test
public void sortedTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//根据年龄排序（升序）
userList = userList.stream().sorted((u1, u2) -> u1.getAge() - u2.getAge()).collect(Collectors.toList());
//推荐：userList = userList.stream().sorted(Comparator.comparingInt(User::getAge)).collect(Collectors.toList());
//降序：userList = userList.stream().sorted(Comparator.comparingInt(User::getAge).reversed()).collect(Collectors.toList());
//遍历用户列表
userList.forEach(System.out::println);
} 控制台输出：
五、分组方法
5.1 groupingBy
使用 groupingBy() 将数据进行分组，最终返回一个 Map 类型。
【示例】根据部门对用户列表进行分组。
/*
* 使用 groupingBy() 分组
* @author wsq
*/
@Test
public void groupingByTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//根据部门对用户列表进行分组
Map> userMap = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getDepartment));
//遍历分组后的结果
userMap.forEach((key, value) -> {
System.out.println(key + "：");
value.forEach(System.out::println);
System.out.println("---------------------------------------------");
});
} 控制台输出：
5.2 多级分组
groupingBy 可以接受一个第二参数实现多级分组。
【示例】根据部门和性别对用户列表进行分组。
/*
* 使用 groupingBy() 多级分组
* @author wsq
*/
@Test
public void multGroupingByTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//根据部门和性别对用户列表进行分组
Map>> userMap = userList.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(User::getDepartment,Collectors.groupingBy(User::getSex)));
//遍历分组后的结果
userMap.forEach((key1, map) -> {
System.out.println(key1 + "：");
map.forEach((key2,user)->
{
System.out.println(key2 + "：");
user.forEach(System.out::println);
});
System.out.println("-------------------------------------------------------");
});
} 控制台输出：
5.3 分组汇总
【示例】根据部门进行分组，汇总各个部门用户的平均年龄。
/*
* 使用 groupingBy() 分组汇总
* @author wsq
*/
@Test
public void groupCollectTest(){
//获取用户列表
List userList = UserService.getUserList();
//根据部门进行分组，汇总各个部门用户的平均年龄
Map userMap = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getDepartment, Collectors.averagingInt(User::getAge)));
//遍历分组后的结果
userMap.forEach((key, value) -> {
System.out.println(key + "的平均年龄：" + value);
});
} 控制台输出：