【Java8新特性】面试官:谈谈Java8中的Stream API有哪些终止操作?
写在前面
如果你出去面试,面试官问了你关于Java8 Stream API的一些问题,比如:Java8中创建Stream流有哪几种方式?(可以参见:《【Java8新特性】面试官问我:Java8中创建Stream流有哪几种方式?》)Java8中的Stream API有哪些中间操作?(可以参见:《【Java8新特性】Stream API有哪些中间操作?看完你也可以吊打面试官!!》)如果你都很好的回答了这些问题,那么,面试官可能又会问你:Java8中的Stream API有哪些终止操作呢?没错,这就是Java8中有关Stream API的灵魂三问!不要觉得是面试官在为难你,只有你掌握了这些细节,你就可以反过来吊打面试官了!
Stream的终止操作
终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值,例如: List、 Integer、Double、String等等,甚至是 void 。
在Java8中,Stream的终止操作可以分为:查找与匹配、规约和收集。接下来,我们就分别简单说明下这些终止操作。
查找与匹配
Stream API中有关查找与匹配的方法如下表所示。
方法 | 描述 |
---|---|
allMatch(Predicate p) | 检查是否匹配所有元素 |
anyMatch(Predicate p) | 检查是否至少匹配一个元素 |
noneMatch(Predicate p) | 检查是否没有匹配所有元素 |
findFirst() | 返回第一个元素 |
findAny() | 返回当前流中的任意元素 |
count() | 返回流中元素总数 |
max(Comparator c) | 返回流中最大值 |
min(Comparator c) | 返回流中最小值 |
forEach(Consumer c) | 内部迭代(使用 Collection 接口需要用户去做迭代,称为外部迭代。相反, Stream API 使用内部迭代) |
同样的,我们对每个重要的方法进行简单的示例说明,这里,我们首先建立一个Employee类,Employee类的定义如下所示。
@Data
@Builder
@ToString
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Employee implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -9079722457749166858L;
private String name;
private Integer age;
private Double salary;
private Stauts stauts;
public enum Stauts{
WORKING,
SLEEPING,
VOCATION
}
}
接下来,我们在测试类中定义一个用于测试的集合employees,如下所示。
protected List<Employee> employees = Arrays.asList(
new Employee("张三", 18, 9999.99, Employee.Stauts.SLEEPING),
new Employee("李四", 38, 5555.55, Employee.Stauts.WORKING),
new Employee("王五", 60, 6666.66, Employee.Stauts.WORKING),
new Employee("赵六", 8, 7777.77, Employee.Stauts.SLEEPING),
new Employee("田七", 58, 3333.33, Employee.Stauts.VOCATION)
);
好了,准备工作就绪了。接下来,我们就开始测试Stream的每个终止方法。
1.allMatch()
allMatch()方法表示检查是否匹配所有元素。其在Stream接口中的定义如下所示。
boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate);
我们可以通过类似如下示例来使用allMatch()方法。
boolean match = employees.stream().allMatch((e) -> Employee.Stauts.SLEEPING.equals(e.getStauts()));
System.out.println(match);
注意:使用allMatch()方法时,只有所有的元素都匹配条件时,allMatch()方法才会返回true。
2.anyMatch()方法
anyMatch方法表示检查是否至少匹配一个元素。其在Stream接口中的定义如下所示。
boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);
我们可以通过类似如下示例来使用anyMatch()方法。
boolean match = employees.stream().anyMatch((e) -> Employee.Stauts.SLEEPING.equals(e.getStauts()));
System.out.println(match);
注意:使用anyMatch()方法时,只要有任意一个元素符合条件,anyMatch()方法就会返回true。
3.noneMatch()方法
noneMatch()方法表示检查是否没有匹配所有元素。其在Stream接口中的定义如下所示。
boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate);
我们可以通过类似如下示例来使用noneMatch()方法。
boolean match = employees.stream().noneMatch((e) -> Employee.Stauts.SLEEPING.equals(e.getStauts()));
System.out.println(match);
注意:使用noneMatch()方法时,只有所有的元素都不符合条件时,noneMatch()方法才会返回true。
4.findFirst()方法
findFirst()方法表示返回第一个元素。其在Stream接口中的定义如下所示。
Optional<T> findFirst();
我们可以通过类似如下示例来使用findFirst()方法。
Optional<Employee> op = employees.stream().sorted((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())).findFirst();
System.out.println(op.get());
5.findAny()方法
findAny()方法表示返回当前流中的任意元素。其在Stream接口中的定义如下所示。
Optional<T> findAny();
我们可以通过类似如下示例来使用findAny()方法。
Optional<Employee> op = employees.stream().filter((e) -> Employee.Stauts.WORKING.equals(e.getStauts())).findFirst();
System.out.println(op.get());
6.count()方法
count()方法表示返回流中元素总数。其在Stream接口中的定义如下所示。
long count();
我们可以通过类似如下示例来使用count()方法。
long count = employees.stream().count();
System.out.println(count);
7.max()方法
max()方法表示返回流中最大值。其在Stream接口中的定义如下所示。
Optional<T> max(Comparator<? super T> comparator);
我们可以通过类似如下示例来使用max()方法。
Optional<Employee> op = employees.stream().max((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
System.out.println(op.get());
8.min()方法
min()方法表示返回流中最小值。其在Stream接口中的定义如下所示。
Optional<T> min(Comparator<? super T> comparator);
我们可以通过类似如下示例来使用min()方法。
Optional<Double> op = employees.stream().map(Employee::getSalary).min(Double::compare);
System.out.println(op.get());
9.forEach()方法
forEach()方法表示内部迭代(使用 Collection 接口需要用户去做迭代,称为外部迭代。相反, Stream API 使用内部迭代)。其在Stream接口内部的定义如下所示。
void forEach(Consumer<? super T> action);
我们可以通过类似如下示例来使用forEach()方法。
employees.stream().forEach(System.out::println);
规约
Stream API中有关规约的方法如下表所示。
方法 | 描述 |
---|---|
reduce(T iden, BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。 返回 T |
reduce(BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。 返回 Optional |
reduce()方法在Stream接口中的定义如下所示。
T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);
Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);
<U> U reduce(U identity, BiFunction<U, ? super T, U> accumulator, BinaryOperator<U> combiner);
我们可以通过类似如下示例来使用reduce方法。
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
Integer sum = list.stream().reduce(0, (x, y) -> x + y);
System.out.println(sum);
System.out.println("----------------------------------------");
Optional<Double> op = employees.stream().map(Employee::getSalary).reduce(Double::sum);
System.out.println(op.get());
我们也可以搜索employees列表中“张”出现的次数。
Optional<Integer> sum = employees.stream()
.map(Employee::getName)
.flatMap(TestStreamAPI1::filterCharacter)
.map((ch) -> {
if(ch.equals('六'))
return 1;
else
return 0;
}).reduce(Integer::sum);
System.out.println(sum.get());
注意:上述例子使用了硬编码的方式来累加某个具体值,大家在实际工作中再优化代码。
收集
方法 | 描述 |
---|---|
collect(Collector c) | 将流转换为其他形式。接收一个 Collector接口的实现,用于给Stream中元素做汇总的方法 |
collect()方法在Stream接口中的定义如下所示。
<R> R collect(Supplier<R> supplier,
BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
BiConsumer<R, R> combiner);
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);
我们可以通过类似如下示例来使用collect方法。
Optional<Double> max = employees.stream()
.map(Employee::getSalary)
.collect(Collectors.maxBy(Double::compare));
System.out.println(max.get());
Optional<Employee> op = employees.stream()
.collect(Collectors.minBy((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())));
System.out.println(op.get());
Double sum = employees.stream().collect(Collectors.summingDouble(Employee::getSalary));
System.out.println(sum);
Double avg = employees.stream().collect(Collectors.averagingDouble(Employee::getSalary));
System.out.println(avg);
Long count = employees.stream().collect(Collectors.counting());
System.out.println(count);
System.out.println("--------------------------------------------");
DoubleSummaryStatistics dss = employees.stream()
.collect(Collectors.summarizingDouble(Employee::getSalary));
System.out.println(dss.getMax());
如何收集Stream流?
Collector接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作(如收集到 List、 Set、 Map)。 Collectors实用类提供了很多静态方法,可以方便地创建常见收集器实例, 具体方法与实例如下表:
方法 | 返回类型 | 作用 |
---|---|---|
toList | List |
把流中元素收集到List |
toSet | Set |
把流中元素收集到Set |
toCollection | Collection |
把流中元素收集到创建的集合 |
counting | Long | 计算流中元素的个数 |
summingInt | Integer | 对流中元素的整数属性求和 |
averagingInt | Double | 计算流中元素Integer属性的平均 值 |
summarizingInt | IntSummaryStatistics | 收集流中Integer属性的统计值。 如:平均值 |
joining | String | 连接流中每个字符串 |
maxBy | Optional |
根据比较器选择最大值 |
minBy | Optional |
根据比较器选择最小值 |
reducing | 归约产生的类型 | 从一个作为累加器的初始值 开始,利用BinaryOperator与 流中元素逐个结合,从而归 约成单个值 |
collectingAndThen | 转换函数返回的类型 | 包裹另一个收集器,对其结 果转换函数 |
groupingBy | Map<K, List |
根据某属性值对流分组,属 性为K,结果为V |
partitioningBy | Map<Boolean, List |
根据true或false进行分区 |
每个方法对应的使用示例如下表所示。
方法 | 使用示例 |
---|---|
toList | List |
toSet | Set |
toCollection | Collection |
counting | long count = list.stream().collect(Collectors.counting()); |
summingInt | int total=list.stream().collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary)); |
averagingInt | double avg= list.stream().collect(Collectors.averagingInt(Employee::getSalary)) |
summarizingInt | IntSummaryStatistics iss= list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(Employee::getSalary)); |
Collectors | String str= list.stream().map(Employee::getName).collect(Collectors.joining()); |
maxBy | Optional |
minBy | Optional |
reducing | int total=list.stream().collect(Collectors.reducing(0, Employee::getSalar, Integer::sum)); |
collectingAndThen | int how= list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), List::size)); |
groupingBy | Map<Emp.Status, List |
partitioningBy | Map<Boolean,List |
public void test4(){
Optional<Double> max = emps.stream()
.map(Employee::getSalary)
.collect(Collectors.maxBy(Double::compare));
System.out.println(max.get());
Optional<Employee> op = emps.stream()
.collect(Collectors.minBy((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())));
System.out.println(op.get());
Double sum = emps.stream()
.collect(Collectors.summingDouble(Employee::getSalary));
System.out.println(sum);
Double avg = emps.stream()
.collect(Collecors.averagingDouble(Employee::getSalary));
System.out.println(avg);
Long count = emps.stream()
.collect(Collectors.counting());
DoubleSummaryStatistics dss = emps.stream()
.collect(Collectors.summarizingDouble(Employee::getSalary));
System.out.println(dss.getMax());
写在最后
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最后,附上Java8新特性核心知识图,祝大家在学习Java8新特性时少走弯路。