Java8 stream流（详解）
一 : Stream流的介绍
Lambda表达式，基于Lambda所带来的函数式编程，又引入了一个全新的Stream概念，用于解决集合类库既有的弊端。
stream不存储数据，而是按照特定的规则对数据进行计算，一般会输出结果；
stream不会改变数据源，通常情况下会产生一个新的集合；
stream具有延迟执行特性，只有调用终端操作时，中间操作才会执行。
对stream操作分为终端操作和中间操作，那么这两者分别代表什么呢？
终端操作：会消费流，这种操作会产生一个结果的，如果一个流被消费过了，那它就不能被重用的。
中间操作：中间操作会产生另一个流。因此中间操作可以用来创建执行一系列动作的管道。一个特别需要注意的点是:中间操作不是立即发生的。相反，当在中间操作创建的新流上执行完终端操作后，中间操作指定的操作才会发生。所以中间操作是延迟发生的，中间操作的延迟行为主要是让流API能够更加高效地执行。
stream不可复用，对一个已经进行过终端操作的流再次调用，会抛出异常。
现有一个需求：
将list集合中姓张的元素过滤到一个新的集合中
然后将过滤出来的姓张的元素中，再过滤出来长度为3的元素，存储到一个新的集合中
1.用常规方法解决需求
// 已知的知识来解决需求
List list1 = new ArrayList<>();
list1.add("张老三");
list1.add("张小三");
list1.add("李四");
list1.add("赵五");
list1.add("张六");
list1.add("王八");
ArrayList list2 = new ArrayList<>();
// 1.将list集合中姓张的元素过滤到一个新的集合中
for(String name : list1){
if(name.startsWith("张")){
list2.add(name);
}
}
ArrayList list3 = new ArrayList();
for (String name : list2) {
if (name.length() == 3){
list3.add(name);
}
}
System.out.println(list3); 输出结果：
[张老三, 张小三]
2.用Stream流操作集合，获取流，过滤操作，打印输出
list1.stream().filter((String name)->name.startsWith("张")).filter((String name)->name.length()==3).forEach((String name)->{
System.out.println("符合条件的姓名：" + name);
});
二 : 获取Stream流的方式
java.util.stream.Stream 是Java 8新加入的流接口。（并不是一个函数式接口）
获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式：
所有的 Collection 集合都可以通过 stream 默认方法获取流（顺序流）；
所有的 Collection 集合都可以通过parallelStream获取并行流
Stream 接口的静态方法 of 可以获取数组对应的流。
Arrays的静态方法stream也可以获取流
根据Collection获取流
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList<>();
Stream stream1 = list.stream();
Set set = new HashSet<>();
Stream stream2 = set.stream();
Vector vector = new Vector<>();
// ...
} 根据Map获取流
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap<>();
Stream keyStream = map.keySet().stream();
Stream valueStream = map.values().stream();
Stream> entryStream = map.entrySet().stream();
} 根据数组获取流
如果使用的不是集合或映射而是数组，由于数组对象不可能添加默认方法，所以 Stream 接口中提供了静态方法of ，使用很简单：
public static void main(String[] args) {
//使用 Stream.of
String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" };
Stream stream = Stream.of(array);
//使用Arrays的静态方法
Arrays.stream(array)
} 三 : Stream流中的常用方法
这些方法可以被分成两种：
延迟方法：返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方法均为延迟方法。）
终结方法：返回值类型不再是 Stream 接口自身类型的方法，因此不再支持类似 StringBuilder 那样的链式调用。本小节中，终结方法包括 count 和 forEach 方法。
1.forEach（终结方法）
用于遍历的方法，参数传入一个函数式接口：Consumer
public static void main(String[] args) {
Stream stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
stream.forEach(name‐> System.out.println(name));
} 2.过滤：filter
可以用于过滤
可以通过 filter 方法将一个流转换成另一个子集流。
public static void main(String[] args) {
//创建一个流
Stream stream = Stream.of("张三丰", "刘德华", "张国荣", "彭于晏", "纳什", "吴彦祖", "吴绮蓉");
//对流中元素过滤,只要姓张的人
Stream stream2 = stream.filter(name -> {
return name.startsWith("张");
});
//遍历过滤后的流
stream2.forEach(name -> System.out.println(name));
} 3.映射(转换)：map
如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用 map 方法。
该接口需要一个 Function 函数式接口参数
此前我们已经学习过 java.util.stream.Function 函数式接口，其中唯一的抽象方法为
这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射"
map使用方法
/**
* stream流的map方法练习
* map方法可以将流中的元素映射到另一个流中
* map方法的参数是一个Function函数式接口
*/
@Test
public void test(){
//创建一个流，里面是字符串类型的整数
Stream stream1 = Stream.of("2", "32", "2", "33", "2");
//把stream1流中的整数全部转成int类型
Stream stream2 = stream1.map((String s) -> {
return Integer.parseInt(s);
});
//遍历
stream2.forEach((i)-> System.out.println(i));
} 4.统计个数：count（终结方法）
正如旧集合 Collection 当中的 size 方法一样，流提供 count 方法来数一数其中的元素个数：
该方法返回一个long值代表元素个数（不再像旧集合那样是int值）。基本使用：
public class Demo09StreamCount {
public static void main(String[] args) {
Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
//筛选姓张的
Stream result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张"));
//输出个数
System.out.println(result.count()); // 2
}
} 5.取用前几个（截取）：limit
limit 方法可以对流进行截取，只取用前n个。
参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作。基本使用：
public class Demo10StreamLimit {
public static void main(String[] args) {
Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
//截取前两个
Stream result = original.limit(2);
System.out.println(result.count()); // 2
}
} 6.跳过前几个元素：skip
如果希望跳过前几个元素，可以使用 skip 方法获取一个截取之后的新流：
如果流的当前长度大于n，则跳过前n个；否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用
public class Demo11StreamSkip {
public static void main(String[] args) {
Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
//跳过前两个，返回一个新的流
Stream result = original.skip(2);
System.out.println(result.count()); // 1
}
} 7.组合（合并流）：concat
如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用 Stream 接口的静态方法 concat ：
public class Demo12StreamConcat {
public static void main(String[] args) {
Stream streamA = Stream.of("张无忌");
Stream streamB = Stream.of("张翠山");
//合并成一个新的流
Stream result = Stream.concat(streamA, streamB);
}
} 8.筛选：distinct
去除流中重复的元素（使用hashcode和equals方法来对比）
9.映射(打开后再转换)：flatMap
内部传入一个Function函数式接口，跟map的区别就是这个会把流中的元素打开，再组合成一个新的流
// map和flatMap的练习
public class StreamDemo {
@Test
public void test(){
List list = Arrays.asList("aa","bb","cc","dd");
// 练习1 (map) 输出的全是大写
list.stream().map(s -> s.toUpperCase()).forEach(System.out::println);
System.out.println("----------");
// 练习2（map）流里还有流，需要两个遍历才行看到里面内容
Stream> streamStream = list.stream().map(StreamDemo::fromStringToStream);
streamStream.forEach(s -> {
s.forEach(System.out::println);
});
System.out.println("---------");
// 练习3（flatMap）流里还有流，使用flatMap可以直接把里面的流打开，一次遍历就可以了
Stream characterStream = list.stream().flatMap(StreamDemo::fromStringToStream);
characterStream.forEach(System.out::println);
}
/**
* 将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应的stream
* @param str
* @return
*/
public static Stream fromStringToStream(String str){
ArrayList list = new ArrayList();
// 将字符串转成字符数组，并遍历加入list集合
for(Character c : str.toCharArray()){
list.add(c);
}
// 返回list集合的stream流
return list.stream();
}
}
10.自然排序：sorted
看下一条里的代码
11.定制排序：sorted(Comparator com)
/**
* 排序的练习
*/
@Test
public void test2(){
List integers = List.of(124, 2, 15, 12, 51, -5, 5);
// 按照自然排序
integers.stream().sorted().forEach(System.out::println);
System.out.println("---------");
List integers2 = List.of(124, 2, 15, 12, 51, -5, 5);
// 定制排序(大到小)，需要传入Comparator接口（如果流中的是引用类型，只能用定制排序）
// 简写：integers2.stream().sorted((e1,e2) -> e2-e1).forEach(System.out::println);
integers2.stream().sorted((e1,e2) -> {
return e2-e1;
}).forEach(System.out::println);
}
12.检测匹配（终结方法）：
返回一个Boolean值
是否全部匹配：allMatch
是否至少匹配一个：anyMatch
是否没有匹配的：noneMatch
/**
* 匹配的练习
*/
@Test
public void test3(){
List integers = List.of(124, 2, 15, 12, 51, -5, 5);
// 判断是否全部大于5
boolean b = integers.stream().allMatch(i -> i > 5);
// 结束输出false
System.out.println(b);
System.out.println("-------");
List integers2 = List.of(124, 2, 15, 12, 51, -5, 5);
// 检测是否匹配至少一个元素
boolean b1 = integers2.stream().anyMatch(i -> i > 5);
// 输出true
System.out.println(b1);
System.out.println("-------");
List integers3 = List.of(124, 2, 15, 12, 51, -5, 5);
// 检查是否没有匹配的元素
boolean b2 = integers3.stream().noneMatch(i -> i > 1000);
// 输出true，全部不匹配
System.out.println(b2);
}
13.查找元素（终结方法）
查找第一个元素：findFirst，返回Optional类型
查找其中一个元素：findAny，返回Optional类型
public void test4(){
List integers = List.of(124, 2, 15, 12, 51, -5, 5);
// 输出第一个元素
Optional first = integers.stream().findFirst();
// 输出结果是Optional[124]
System.out.println(first);
System.out.println("-------------");
List integers2 = List.of(124, 2, 15, 12, 51, -5, 5);
// 返回其中一个元素
Optional any = integers2.stream().findAny();
System.out.println(any);
}
14.查找最大最小值（终结方法）
max(comparator c)
min(comparator c)
/**
* 查找最大最小值
*/
@Test
public void test5(){
List list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("马化腾",25,3000));
list.add(new Person("李彦宏",27,2545));
list.add(new Person("雷军",35,4515));
list.add(new Person("马云",55,9877));
// 查找年龄最大的人
Optional max = list.stream().max((e1, e2) -> e1.getAge() - e2.getAge());
// 返回马云，55岁年龄最大
System.out.println(max.get());
System.out.println("--------"); 15.规约（终结方法）
reduce(T identity ，BinaryOperator) 第一个参数是初始值，第二个参数是一个函数式接口
reduce(BinaryOperator) 参数是一个函数式接口
/**
* 归约的练习
*/
@Test
public void test6(){
List integers = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
// 求集合里数字的和（归约）reduce第一个参数是初始值。
Integer sum = integers.stream().reduce(0, Integer::sum);
System.out.println(sum);
System.out.println("-------");
List list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("马化腾",25,3000));
list.add(new Person("李彦宏",27,2545));
list.add(new Person("雷军",35,4515));
list.add(new Person("马云",55,9877));
// 求所有人的工资和（归约）
// 不用方法引用写法：Optional reduce = list.stream().map(person -> person.getSalary()).reduce((e1, e2) -> e1 + e2);
Optional reduce = list.stream().map(Person::getSalary).reduce(Integer::sum);
// 输出Optional[19937]
System.out.println(reduce);
}
16.收集（终结方法）
collect(Collector c)：将流转化为其他形式，接收一个Collector接口的实现
/**
* 收集的练习
*/
@Test
public void test7(){
List list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("马化腾",25,3000));
list.add(new Person("李彦宏",27,2545));
list.add(new Person("雷军",35,4515));
list.add(new Person("马云",55,9877));
// 把年龄大于30岁的人，转成一个list集合
List collect = list.stream().filter(person -> person.getAge() > 30).collect(Collectors.toList());
// 遍历输出（输出雷军和马云）
for (Person person : collect) {
System.out.println(person);
}
System.out.println("----------");
List list2 = new ArrayList<>();
list2.add(new Person("马化腾",25,3000));
list2.add(new Person("李彦宏",27,2545));
list2.add(new Person("雷军",35,4515));
list2.add(new Person("马云",55,9877));
// 把姓马的人，转成Set集合
Set set = list2.stream().filter(person -> person.getName().startsWith("马")).collect(Collectors.toSet());
// 输出马云和马化腾
set.forEach(System.out::println);
}
17.迭代：iterate
可以使用Stream.iterate创建流值，即所谓的无限流。
//Stream.iterate(initial value, next value)
Stream.iterate(0, n -> n + 1)
.limit(5)
.forEach(x -> System.out.println(x));18.查看：peek
peek接收的是一个Consumer函数，peek 操作会按照 Consumer 函数提供的逻辑去消费流中的每一个元素，同时有可能改变元素内部的一些属性
@Test
public void test1(){
List collect = Stream.of("one", "two", "three", "four")
.filter(e -> e.length() > 3)
.peek(e -> System.out.println("查看一下刚过滤出的值：" + e))
.map(String::toUpperCase)
.peek(e -> System.out.println("查看一下转大写之后的值：" + e))
.collect(Collectors.toList());
System.out.println("-----分割线-----");
// 遍历过滤后的集合
for (String s : collect) {
System.out.println(s);
}
}