java Stream API的使用
1、Stream API介绍
Stream API ( java.util.stream) 把真正的函数式编程风格引入到Java中。这 是目前为止对Java类库最好的补充，因为Stream API可以极大提供Java程 序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。
Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进 行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。 使用 Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。 也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简言之，Stream API 提供了一种 高效且易于使用的处理数据的方式
2、为什么要使用Stream API
实际开发中，项目中多数数据源都来自于Mysql，Oracle等。但现在数据源可以更多了，有MongDB，Radis等，而这些NoSQL的数据就需要Java层面去处理。
Stream 和 Collection 集合的区别：Collection 是一种静态的内存数据 结构，而Stream 是有关计算的。前者是主要面向内存，存储在内存中，后者主要是面向 CPU，通过 CPU 实现计算
3、什么是 Stream
Stream到底是什么呢? 是数据渠道，用于操作数据源(集合、数组等)所生成的元素序列。 集合讲的是数据，Stream讲的是计算!
注意:
- Stream 自己不会存储元素。
- Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
- Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。
4、Stream 的操作三个步骤
- 创建 Stream 一个数据源(如:集合、数组)，获取一个流
- 中间操作 一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
- 终止操作(终端操作) 一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。之后，不会再被使用
4.1 创建Stream的方式
声明，首先定义一个类结构：
public class Employee { private int id; private String name; private int age; private double salary; }
创建Stream方式一：通过集合
Java8 中的 Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法:
- default Stream stream() : 返回一个顺序流
- default Stream parallelStream() : 返回一个并行流
例如：
public void test1(){ List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); // default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流 Stream<Employee> stream = employees.stream(); // default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流 Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream(); }
创建Stream方式二：通过数组
Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流:
- static Stream stream(T[] array): 返回一个流
重载形式，能够处理对应基本类型的数组:
- public static IntStream stream(int[] array)
- public static LongStream stream(long[] array)
- public static DoubleStream stream(double[] array)
例如：
public void test2(){ int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6}; //调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流 IntStream stream = Arrays.stream(arr); Employee e1 = new Employee(1001,"Tom"); Employee e2 = new Employee(1002,"Jerry"); Employee[] arr1 = new Employee[]{e1,e2}; Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1); }
创建Stream方式三：通过Stream的of()
可以调用Stream类静态方法 of()，通过显示值创建一个 流。它可以接收任意数量的参数。
- public static Stream of(T... values) : 返回一个流
public void test3(){ Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6); }
创建Stream方式四：创建无限流
可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate()，创建无限流。
- 迭代 public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)
- 生成 public static Stream generate(Supplier s)
public void test4(){ // 迭代 // public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f) //遍历前10个偶数 Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println); // 生成 // public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println); }
4.2 Stream 的中间操作
多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止 操作，否则中间操作不会执行任何的处理!而在终止操作时一次性全 部处理，称为“惰性求值”
1-筛选与切片
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方法
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描述
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filter(Predicate p)
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接收 Lambda ， 从流中排除某些元素
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distinct()
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筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
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limit(long maxSize)
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截断流，使其元素不超过给定数量
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skip(long n)
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跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一 个空流。与 limit(n) 互补
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例如：
public void test1(){ List<Employee> list =....//自行补充 // filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。 Stream<Employee> stream = list.stream(); //练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息 stream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println); System.out.println(); // limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。 list.stream().limit(3).forEach(System.out::println); System.out.println(); // skip(n) —— 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补 list.stream().skip(3).forEach(System.out::println); System.out.println(); // distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素 list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
2-映射
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方法
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描述
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map(Function f)
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接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，并将其映射成一个新的元素。
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mapToDouble(ToDoubleFunction f)
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接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，产生一个新的 DoubleStream。
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mapToInt(ToIntFunction f)
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接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，产生一个新的 IntStream。
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mapToLong(ToLongFunction f)
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接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，产生一个新的 LongStream。
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flatMap(Function f)
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接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另
一个流，然后把所有流连接成一个流
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例如：
public void test2(){ // map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。 List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd"); list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println); // 获取员工姓名长度大于3的员工的姓名。 List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees(); Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName); namesStream.filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println);
Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest1::fromStringToStream); streamStream.forEach(s ->{ s.forEach(System.out::println); }); System.out.println(); // flatMap(Function f)——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。 Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest1::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的实例 public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){//aa ArrayList<Character> list = new ArrayList<>(); for(Character c : str.toCharArray()){ list.add(c); } return list.stream(); }
3-排序
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方法
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描述
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sorted()
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产生一个新流，其中按自然顺序排序
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sorted(Comparator com)
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产生一个新流，其中按比较器顺序排序
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例如：
public void test4(){ // orted()——自然排序 List<Integer> list = Arrays.asList(12, 43, 65, 34, 87, 0, -98, 7); list.stream().sorted().forEach(System.out::println); // sorted(Comparator com)——定制排序 //按照年龄排序，相同则按照收入反向排序 employees.stream().sorted( (e1,e2) -> { int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge()); if(ageValue != 0){ return ageValue; }else{ return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary()); } }).forEach(System.out::println); //按照年龄排序 employees.stream().sorted( (e1,e2) -> Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge())).forEach(System.out::println); }
4.3 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，甚至是 void 。
- 流进行了终止操作后，不能再次使用。
1-匹配与查找
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方法
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描述
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allMatch(Predicate p)
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检查是否匹配所有元素
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anyMatch(Predicate p)
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检查是否至少匹配一个元素
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noneMatch(Predicate p)
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检查是否没有匹配所有元素
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| find First() | 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——它帮你把迭代做了) |
例如：
public void test1(){ List<Employee> list =....//自行补充 // llMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。 // 练习：是否所有的员工的年龄都大于18 boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18); System.out.println(allMatch); // anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素。 // 练习：是否存在员工的工资大于 10000 boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000); System.out.println(anyMatch); // noneMatch(Predicate p)——检查是否没有匹配的元素。 // 练习：是否存在员工姓“雷” boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷")); System.out.println(noneMatch); // findFirst——返回第一个元素 Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst(); System.out.println(employee); // findAny——返回当前流中的任意元素 Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny(); System.out.println(employee1); // count——返回流中元素的总个数 long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 5000).count(); System.out.println(count); // max(Comparator c)——返回流中最大值 // 练习：返回最高的工资： Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(e -> e.getSalary()); Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare); System.out.println(maxSalary); // min(Comparator c)——返回流中最小值 // 练习：返回最低工资的员工 Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())); System.out.println(employee); System.out.println(); // forEach(Consumer c)——内部迭代 employees.stream().forEach(System.out::println); //使用集合的遍历操作 employees.forEach(System.out::println); }
2-归约
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方法
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描述
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reduce(T iden, BinaryOperator b)
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可以将流中元素反复结合起来，得到一 个值。返回 T
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reduce(BinaryOperator b)
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可以将流中元素反复结合起来，得到一 个值。返回 Optional
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例如：
public void test3(){ // reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T // 练习1：计算1-10的自然数的和 List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10); Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum); System.out.println(sum); // reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T> // 练习2：计算公司所有员工工资的总和 List<Employee> list =....//自行补充 Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary); // Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum); Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1,d2) -> d1 + d2); System.out.println(sumMoney.get()); }
3-收集
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方法
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描述
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collect(Collector c)
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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
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Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作(如收集到 List、Set、 Map)。
另外， 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：
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方法
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返回类型
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作用
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toList
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List<T>
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把流中元素收集到List
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List emps= list.stream().collect(Collectors.toList());
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toSet
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Set<T>
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把流中元素收集到Set |
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Set emps= list.stream().collect(Collectors.toSet());
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||
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toCollection
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Collection<T>
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把流中元素收集到创建的集合 |
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Collection emps =list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
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||
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。。。。。。
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例如：
public void test4(){ // 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 // 练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set List<Employee> list =....//自行补充 List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList()); employeeList.forEach(System.out::println); System.out.println(); Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet()); employeeSet.forEach(System.out::println); }
总结
上文只是简单的介绍了一下Java 8 中Stream API的一些简单的使用，实际工作中还要多多加以练习。
