Java8 常用的Stream流操作

概念：Steam 是Java8 提出的一个新概念，不是输入输出的 Stream 流，而是一种用函数式编程方式在集合类上进行复杂操作的工具。简而言之，是以内部迭代的方式处理集合数据的操作，内部迭代可以将更多的控制权交给集合类。Stream 和 Iterator 的功能类似，只是 Iterator 是以外部迭代的形式处理集合数据的操作。

在Java8以前，对集合的操作需要写出处理的过程，如在集合中筛选出满足条件的数据，需要一一遍历集合中的每个元素，再把每个元素逐一判断是否满足条件，最后将满足条件的元素保存返回。而Stream 对集合筛选的操作提供了一种更为便捷的操作，只需将实现函数接口的筛选条件作为参数传递进来，Stream会自行操作并将合适的元素同样以stream 的方式返回，最后进行接收即可。

2种操作：

1.intermediate operation 中间操作：中间操作的结果是刻画、描述了一个Stream，并没有产生一个新集合，这种操作也叫做惰性求值方法。

2.terminal operation 终止操作：最终会从Stream中得到值。

如何区分这2种操作呢？可以根据操作的返回值类型判断，如果返回值是Stream，则该操作是中间操作，如果返回值是其他值或者为空，则该操作是终止操作。

如下图的前2个操作是中间操作，只有最后一个操作是终止操作。

可以形象地理解Stream的操作是对一组粗糙的工艺品原型（即对应的 Stream 数据源）进行加工成颜色统一的工艺品（即最终得到的结果），第一步筛选出合适的原型（即对应Stream的 filter 的方法），第二步将这些筛选出来的原型工艺品上色（对应Stream的map方法），第三步取下这些上好色的工艺品（即对应Stream的 collect(toList())方法）。在取下工艺品之前进行的操作都是中间操作，可以有多个或者0个中间操作，但每个Stream数据源只能有一次终止操作，否则程序会报错。

常用的 Stream 流操作：

1.collect(toList()) 终止操作

由Stream中的值生成一个List列表，也可用collect(toSet())生成一个Set集合。

例：取 Stream 中每个字符串并放入一个新的列表，

@Test
public void collectToList() {
    String[] testStrings = { "java", "react", "angular", "vue" };
    
    List list = Stream.of(testStrings).collect(Collectors.toList());

    for (int i = 0, length = list.size(); i < length; i++) {
        System.out.println(list.get(i));
    }
    
}

2.map 中间操作

将一种类型的值映射为另一种类型的值，可以将 Stream 中的每个值都映射为一个新的值，最终转换为一个新的 Stream 流。

例：把 Stream 中每个字符串都转换为大写的形式，

@Test
public void mapTest() {
    String[] testStrings = { "java", "react", "angular", "vue" };

    List list = Stream.of(testStrings).map(test -> test.toUpperCase()).collect(Collectors.toList());

    list.forEach(test -> System.out.println(test));
}

3.filter 中间操作
遍历并筛选出满足条件的元素形成一个新的 Stream 流。

例：筛选出以 j 字母开头的元素个数，此例中的count方法也是终止操作，是为了计算出 Stream 中的元素个数，
@Test
public void filterTest() {
List list = Arrays.asList("java", "react", "angular", "javascript", "vue");

    long count = list.stream().filter(p -> p.startsWith("j")).count();


    System.out.println(count);
}

4.flatMap 中间操作
可用 Stream 替换值，并将多个 Stream 流合并成一个 Stream 流。

例：将含有一串数字的两个流合并为一个流，

@Test
public void flapMapTest() {
    List list = (List) Stream.of(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6), Arrays.asList(8, 9, 10, 11, 12))
            .flatMap(test -> test.stream()).collect(Collectors.toList());

    for (int i = 0, length = list.size(); i < length; i++) {
        System.out.println(list.get(i));
    }

}

5.max 、min 终止操作
求 Stream 中的最大值、最小值。

例：取出 Stream 中最长的字符串

@Test
public void maxTest() {
    String[] testStrings = { "java", "react", "angular", "javascript", "vue" };
    
    Optional max = Stream.of(testStrings).max((p1, p2) -> Integer.compare(p1.length(), p2.length()));
    
    System.out.println(max);
}

6.reduce 终止操作
从 Stream 的一组值中生成另一个值。

例：上述的max、min、count 实际上都是 reduce 操作，求出 Stream 元素数值的总和，

@Test
public void reduceSumTest() {
    int sum = Stream.of(5, 6, 7, 8).reduce(0, (accumulator, element) -> accumulator + element);

    System.out.println(sum);
}

reduce方法的第一个参数值 0 是初始值，第二个lambda表达式参数 (accumulator, element) -> accumulator + element 是执行求和操作，其中 accumulator 是累加器，element 是每次迭代的当前元素数值。
注意：Stream 流操作远不止以上介绍的几种，这里只介绍流操作的认识和几个简单实现，更多的流操作可查阅 API 官方文档，灵活结合 lambda 表达式和 Stream 操作可以更愉快地完成常见的集合操作。
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