Java 8 Stream
1. 什么是Stream？
Stream是将要处理的元素集合看作一种流，在流的过程中，借助Stream API对流中的元素进行操作，比如：筛选、排序、聚合等。
2. Stream有几个特性：
a. 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。
b. stream不会改变数据源，通常情况下会产生一个新的集合或一个值。
c. 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。
3. Stream的创建
a.可以由数组创建;
int[] array={1,3,5,6,8};
IntStream stream = Arrays.stream(array);
b. 由集合创建
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
// 创建一个顺序流
Stream<String> stream = list.stream();
// 创建一个并行流
Stream<String> parallelStream = list.parallelStream();
stream和parallelStream的简单区分： stream是顺序流，由主线程按顺序对流执行操作，
而parallelStream是并行流，内部以多线程并行执行的方式对流进行操作，但前提是流中的数据处理没有顺序要求。例如筛选集合中的奇数，如果流中的数据量足够大，并行流可以加快处理速度。
除了直接创建并行流，还可以通过parallel()把顺序流转换成并行流：Optional<Integer> findFirst = list.stream().parallel().filter(x->x>6).findFirst();
c. 对流的操作分为两种：
- 中间操作，每次返回一个新的流，可以有多个。
- 终端操作，每个流只能进行一次终端操作，终端操作结束后流无法再次使用。终端操作会产生一个新的集合或值。
使用Stream的静态方法：of()、iterate()、generate()
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
Stream<Integer> stream2 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 3).limit(4);
stream2.forEach(System.out::println); // 0 2 4 6 8 10
Stream<Double> stream3 = Stream.generate(Math::random).limit(3);
stream3.forEach(System.out::println);
4.stream的使用：
@Data class Person { // 姓名 private String name; private int salary; // 薪资 private int age; // 年龄 private String sex; //性别 private String area; // 地区 } 1.遍历/匹配（foreach/find/match） List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 9, 3, 8, 2, 1); // 遍历输出符合条件的元素 list.stream().filter(x -> x > 6).forEach(System.out::println); // 匹配第一个 Optional<Integer> findFirst = list.stream().filter(x -> x > 6).findFirst(); // 匹配任意（适用于并行流） Optional<Integer> findAny = list.parallelStream().filter(x -> x > 6).findAny(); // 是否包含符合特定条件的元素 boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(x -> x < 6); System.out.println("匹配第一个值：" + findFirst.get()); System.out.println("匹配任意一个值：" + findAny.get()); System.out.println("是否存在大于6的值：" + anyMatch);
2.筛选（filter） 选出Integer集合中大于7的元素，并打印出来 List<Integer> list = Arrays.asList(6, 7, 3, 8, 1, 2, 9); Stream<Integer> stream = list.stream(); stream.filter(x -> x > 7).forEach(System.out::println); 筛选员工中工资高于8000的人，并形成新的集合。 形成新集合依赖collect（收集） List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York")); personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington")); personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York")); personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York")); personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York")); List<String> fiterList = personList.stream().filter(x -> x.getSalary() > 8000).map(Person::getName) .collect(Collectors.toList()); System.out.print("高于8000的员工姓名：" + fiterList); } 3.聚合（max/min/count) 一：获取String集合中最长的元素。 List<String> list = Arrays.asList("adnm", "admmt", "pot", "xbangd", "weoujgsd"); Optional<String> max = list.stream().max(Comparator.comparing(String::length)); System.out.println("最长的字符串：" + max.get()); 二： 获取Integer集合中的最大值。 List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 9, 4, 11, 6); // 自然排序 Optional<Integer> max = list.stream().max(Integer::compareTo); // 自定义排序 Optional<Integer> max2 = list.stream().max(new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { return o1.compareTo(o2); } }); System.out.println("自然排序的最大值：" + max.get()); System.out.println("自定义排序的最大值：" + max2.get()); 三：获取员工工资最高的人。 List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York")); personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington")); personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York")); personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York")); personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York")); Optional<Person> max = personList.stream().max(Comparator.comparingInt(Person::getSalary)); System.out.println("员工工资最大值：" + max.get().getSalary()); 四：计算Integer集合中大于6的元素的个数。 List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 4, 8, 2, 11, 9); long count = list.stream().filter(x -> x > 6).count(); System.out.println("list中大于6的元素个数：" + count); 4.映射(map/flatMap) 映射，可以将一个流的元素按照一定的映射规则映射到另一个流中。分为map和flatMap： map：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。 flatMap：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。 一。英文字符串数组的元素全部改为大写。整数数组每个元素+3。 String[] strArr = { "abcd", "bcdd", "defde", "fTr" }; List<String> strList = Arrays.stream(strArr).map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList()); List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9, 11); List<Integer> intListNew = intList.stream().map(x -> x + 3).collect(Collectors.toList()); System.out.println("每个元素大写：" + strList); System.out.println("每个元素+3：" + intListNew); 5. 归约(reduce) 归约，也称缩减，顾名思义，是把一个流缩减成一个值，能实现对集合求和、求乘积和求最值操作。 List<Integer> list = Arrays.asList(1, 3, 2, 8, 11, 4); // 求和方式1 Optional<Integer> sum = list.stream().reduce((x, y) -> x + y); // 求和方式2 Optional<Integer> sum2 = list.stream().reduce(Integer::sum); // 求和方式3 Integer sum3 = list.stream().reduce(0, Integer::sum); / / 求乘积 Optional<Integer> product = list.stream().reduce((x, y) -> x * y); // 求最大值方式1 Optional<Integer> max = list.stream().reduce((x, y) -> x > y ? x : y); // 求最大值写法2 Integer max2 = list.stream().reduce(1, Integer::max); System.out.println("list求和：" + sum.get() + "," + sum2.get() + "," + sum3); System.out.println("list求积：" + product.get()); System.out.println("list求和：" + max.get() + "," + max2); 6.收集(collect) 就是把一个流收集起来，最终可以是收集成一个值也可以收集成一个新的集合。 collect主要依赖java.util.stream.Collectors类内置的静态方法。 6.1 归集(toList/toSet/toMap) 因为流不存储数据，那么在流中的数据完成处理后，需要将流中的数据重新归集到新的集合里 List<Integer> list = Arrays.asList(1, 6, 3, 4, 6, 7, 9, 6, 20); List<Integer> listNew = list.stream().filter(x -> x % 2 == 0).collect(Collectors.toList()); Set<Integer> set = list.stream().filter(x -> x % 2 == 0).collect(Collectors.toSet()); List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York")); personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington")); personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York")); Map<?, Person> map = personList.stream().filter(p -> p.getSalary() > 8000) .collect(Collectors.toMap(Person::getName, p -> p)); System.out.println("toList:" + listNew); System.out.println("toSet:" + set); System.out.println("toMap:" + map); 6.2 统计(count/averaging) Collectors提供了一系列用于数据统计的静态方法： 计数：count 平均值：averagingInt、averagingLong、averagingDouble 最值：maxBy、minBy 求和：summingInt、summingLong、summingDouble 统计以上所有：summarizingInt、summarizingLong、 summarizingDouble 统计员工人数、平均工资、工资总额、最高工资。 List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York")); personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington")); // 求总数 Long count = personList.stream().collect(Collectors.counting()); // 求平均工资 Double average = personList.stream().collect(Collectors.averagingDouble(Person::getSalary)); // 求最高工资 Optional<Integer> max = personList.stream().map(Person::getSalary).collect(Collectors.maxBy(Integer::compare)); // 求工资之和 Integer sum = personList.stream().collect(Collectors.summingInt(Person::getSalary)); // 一次性统计所有信息 DoubleSummaryStatistics collect = personList.stream().collect(Collectors.summarizingDouble(Person::getSalary)); 6.3 分组(partitioningBy/groupingBy) 分区：将stream按条件分为两个Map，比如员工按薪资是否高于8000分为两部分。 分组：将集合分为多个Map，比如员工按性别分组。有单级分组和多级分组。 一：将员工按薪资是否高于8000分为两部分；将员工按性别和地区分组 List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Tom", 8900, "male", "New York")); personList.add(new Person("Jack", 7000, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 7800, "female", "Washington")); personList.add(new Person("Anni", 8200, "female", "New York")); personList.add(new Person("Owen", 9500, "male", "New York")); personList.add(new Person("Alisa", 7900, "female", "New York")); // 将员工按薪资是否高于8000分组 Map<Boolean, List<Person>> part = personList.stream().collect(Collectors.partitioningBy(x -> x.getSalary() > 8000)); // 将员工按性别分组 Map<String, List<Person>> group = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex)); // 将员工先按性别分组，再按地区分组 Map<String, Map<String, List<Person>>> group2 = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex, Collectors.groupingBy(Person::getArea))); System.out.println("员工按薪资是否大于8000分组情况：" + part); System.out.println("员工按性别分组情况：" + group); System.out.println("员工按性别、地区：" + group2); 6.4 接合(joining) joining可以将stream中的元素用特定的连接符（没有的话，则直接连接）连接成一个字符串。 List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York")); personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington")); String names = personList.stream().map(p -> p.getName()).collect(Collectors.joining(",")); System.out.println("所有员工的姓名：" + names); List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C"); String string = list.stream().collect(Collectors.joining("-")); System.out.println("拼接后的字符串：" + string); 6.5 归约(reducing) Collectors类提供的reducing方法，相比于stream本身的reduce方法，增加了对自定义归约的支持。 List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York")); personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington")); // 每个员工减去起征点后的薪资之和（这个例子并不严谨，但一时没想到好的例子） Integer sum = personList.stream().collect(Collectors.reducing(0, Person::getSalary, (i, j) -> (i + j - 5000))); System.out.println("员工扣税薪资总和：" + sum); // stream的reduce Optional<Integer> sum2 = personList.stream().map(Person::getSalary).reduce(Integer::sum); System.out.println("员工薪资总和：" + sum2.get()); 7.排序(sorted) sorted，中间操作。有两种排序： sorted()：自然排序，流中元素需实现Comparable接口 sorted(Comparator com)：Comparator排序器自定义排序 List<Person> personList = new ArrayList<Person>(); personList.add(new Person("Sherry", 9000, 24, "female", "New York")); personList.add(new Person("Tom", 8900, 22, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Jack", 9000, 25, "male", "Washington")); personList.add(new Person("Lily", 8800, 26, "male", "New York")); personList.add(new Person("Alisa", 9000, 26, "female", "New York")); // 按工资升序排序（自然排序） List<String> newList = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary)).map(Person::getName) .collect(Collectors.toList()); // 按工资倒序排序 List<String> newList2 = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).reversed()) .map(Person::getName).collect(Collectors.toList()); // 先按工资再按年龄升序排序 List<String> newList3 = personList.stream() .sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).thenComparing(Person::getAge)).map(Person::getName) .collect(Collectors.toList()); // 先按工资再按年龄自定义排序（降序） List<String> newList4 = personList.stream().sorted((p1, p2) -> { if (p1.getSalary() == p2.getSalary()) { return p2.getAge() - p1.getAge(); } else { return p2.getSalary() - p1.getSalary(); } }).map(Person::getName).collect(Collectors.toList()); 8.提取/组合 String[] arr1 = { "a", "b", "c", "d" }; String[] arr2 = { "d", "e", "f", "g" }; Stream<String> stream1 = Stream.of(arr1); Stream<String> stream2 = Stream.of(arr2); // concat:合并两个流 distinct：去重 List<String> newList = Stream.concat(stream1, stream2).distinct().collect(Collectors.toList()); // limit：限制从流中获得前n个数据 List<Integer> collect = Stream.iterate(1, x -> x + 2).limit(10).collect(Collectors.toList()); // skip：跳过前n个数据 List<Integer> collect2 = Stream.iterate(1, x -> x + 2).skip(1).limit(5).collect(Collectors.toList()); System.out.println("流合并：" + newList); System.out.println("limit：" + collect); System.out.println("skip：" + collect2);
