Java Stream流（详解）

Posted 2021-09-14 肥兄

一、Stream流引入

        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鼻端。（Lambda表达式详解在上篇博客内容）

        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<String> 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<String> 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);
        });

                ( 看不懂没关系，下面会讲到该方法，这里只是用来引入的）

二、Stream流的格式

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
            -----> 参数：public interface Predicate<T>  (函数式接口)
                    ----> 抽象方法：boolean test(T t);
            -----> 参数：public interface Consumer<T>  (函数式接口)
                    ----> 抽象方法：boolean test(T t);

     整体代码看来：流式思想 类似于 工厂车间的“流水线”

                ( 看不懂没关系，下面会讲到该方法，这里只是用来引入的）

三、获取流

        根据集合来获取：

                根据Collection获取流：

                        Collection接口中有一个stream()方法，可以获取流

        default Stream<E> stream()

                1.根据List获取流

                2.根据Set获取流

                3.根据Map获取流

                        3.1根据Map集合的键来获取流

                        3.2根据Map集合的值获取流

                        3.3根据Map集合的键值对对象获取流

                4.根据数组获取流

        代码演示：

                1.根据List集合获取流

        // 创建List集合
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张老三");
        list.add("张小三");
        list.add("李四");
        list.add("赵五");
        list.add("张六");
        list.add("王八");
        Stream<String> stream1 = list.stream();

                2.根据Set集合获取流

        // 创建List集合
        Set<String> set = new HashSet<>();
        list.add("张老三");
        list.add("张小三");
        list.add("李四");
        list.add("赵五");
        list.add("张六");
        list.add("王八");
        Stream<String> stream2 = set.stream();

                3.根据Map集合获取流

        // 创建Map集合
        Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
        map.put(1,"张老三");
        map.put(2,"张小三");
        map.put(3,"李四");
        map.put(4,"赵五");
        map.put(5,"张六");
        map.put(6,"王八");

        // 3.1根据Map集合的键获取流
        Set<Integer> map1 = map.keySet();
        Stream<Integer> stream3 = map1.stream();
        // 3.2根据Map集合的值获取流
        Collection<String> map2 = map.values();
        Stream<String> stream4 = map2.stream();
        // 3.3根据Map集合的键值对对象获取瑞
        Set<Map.Entry<Integer, String>> map3 = map.entrySet();
        Stream<Map.Entry<Integer, String>> stream5 = map3.stream();

                4.根据数组获取流

        // 根据数组获取流
        String[] arr = {"张颜宇","张三","李四","赵五","刘六","王七"};
        Stream<String> stream6 = Stream.of(arr);

        

四、Stream流的常用方法

        Stream流的常用方法：

                终结方法：返回值类型不再是Stream接口本身类型的方法，例如：forEach方法和count方法

                非终结方法/延迟方法：返回值类型仍然是Stream接口自身类型的方法，除了终结方法都是延迟方法。例如：filter,limit,skip,map,conat

方法名称	方法作用	方法种类	是否支持链式调用
count	统计个数	终结方法	否
forEach	逐一处理	终结方法	否
filter	过滤	函数拼接	是
limit	取用前几个	函数拼接	是
skip	跳过前几个	函数拼接	是
map	映射	函数拼接	是
concat	组合	函数拼接	是

        方法演示：

                1.count方法：

                        long count (); 统计流中的元素，返回long类型数据

        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张老三");
        list.add("张小三");
        list.add("李四");
        list.add("赵五");
        list.add("张六");
        list.add("王八");

        long count = list.stream().count();
        System.out.println("集合中的元素个数是：" + count);

        输出结果：
            集合中的元素个数是：6

                2.filter方法：

                        Stream<T> filter(Predicate<? super ?> predicate); 过滤出满足条件的元素

                                参数Predicate：函数式接口，抽象方法：boolean test （T  t)

                                Predicate接口：是一个判断接口

        // 获取stream流
        Stream<String> stream = Stream.of("张老三", "张小三", "李四", "赵五", "刘六", "王七");
        // 需求：过去出姓张的元素
        stream.filter((String name)->{
            return name.startsWith("张");
        }).forEach((String name)->{
            System.out.println("流中的元素" + name);
        });

                        (上面引入Stream流时，就用到了这个方法）

                3.forEach方法

                       void forEach(Consumer<? super T> action)：逐一处理流中的元素
            参数 Consumer<? super T> action：函数式接口，只有一个抽象方法：void accept（T t)；

                        注意：

                                1.此方法并不保证元素的逐一消费动作在流中是有序进行的（元素可能丢失）

                                2.Consumer是一个消费接口（可以获取流中的元素进行遍历操作，输出出去），可以使用Lambda表达式

        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张老三");
        list.add("张小三");
        list.add("李四");
        list.add("赵五");
        list.add("张六");
        list.add("王八");

        // 函数模型：获取流 --> 注意消费流中的元素
        list.stream().forEach((String name)->{
            System.out.println(name);
        });

        输出结果：
            张老三
            张小三
            李四
            赵五
            张六
            王八

                4.limit方法

                        Stream<T> limit(long maxSize);   取用前几个元素

                        注意：

                                参数是一个long 类型，如果流的长度大于参数，则进行截取；否则不进行操作

        // 获取流的长度
        Stream<String> stream1 = Stream.of("张老三", "张小三", "李四", "赵五", "刘六", "王七");
        // 需求：保留前三个元素
        stream1.limit(3).forEach((String name)->{
            System.out.println("流中的前三个元素是：" + name);
        });

        输出结果：
            流中的前三个元素是：张老三
            流中的前三个元素是：张小三
            流中的前三个元素是：李四

                5.map方法

                        <r> Stream <R> map(Function<? super T,? exception R> mapper;
                            参数Function<T,R>：函数式接口，抽象方法：R apply(T t);
                                Function<T,R>：其实就是一个类型转换接口（T和R的类型可以一致，也可以不一致）

        // 获取Stream流
        Stream<String> stream1 = Stream.of("11","22","33","44","55");
        // 需求：把stream1流中的元素转换为int类型
        stream1.map((String s)->{
           return Integer.parseInt(s); // 将String类型的s进行转换为Integer类型的元素，并返回
        }).forEach((Integer i)->{
            System.out.println(i);  // 将转换后的int类型的元素逐一输出
        });

        输出结果：
            11
            22
            33
            44
            55

                6.skip方法

                    Stream<T> skip(long n);     跳过前几个元素
                    注意：
                        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

        // 获取stream流
        Stream<String> stream = Stream.of("张老三", "张小三", "李四", "赵五", "刘六", "王七");

        stream.skip(3).forEach((String name)->{
            System.out.println("跳过前三个，打印剩下的" + name);
        });

        输出结果：
            跳过前三个，打印剩下的赵五
            跳过前三个，打印剩下的刘六
            跳过前三个，打印剩下的王七

                7.concat方法

    public static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
            --> 合并两个流

         Stream<String> stream1 = Stream.of("11","22","33","44","55");
        Stream<String> stream2 = Stream.of("张颜宇", "张三", "李四", "赵五", "刘六", "王七");

        // 需求：合并两个流
        Stream<String> stream = Stream.concat(stream1,stream2);
        stream.forEach((String name)->{
            System.out.print(name);
        });

        输出结果：
            1122334455张颜宇张三李四赵五刘六王七

五、收集Stream流

        Stream流中提供了一个方法，可以把流中的数据收集到单例集合中

                <R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);     把流中的数据手机到单列集合中
                    返回值类型是R。R指定为什么类型，就是手机到什么类型的集合
                    参数Collector<? super T, A, R>中的R类型，决定把流中的元素收集到哪个集合中
                    参数Collector如何得到 ？，可以使用 java.util.stream.Collectors工具类中的静态方法：
                        - public static <T> Collector<T, ?, List<T>> toList()：转换为List集合
                        - public static <T> Collector<T, ?, Set<T>> toSet() ：转换为Set集合

        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add("张老三");
        list2.add("张小三");
        list2.add("李四");
        list2.add("赵五");
        list2.add("张六");
        list2.add("王八");

        // 需求：过滤出姓张的并且长度为3的元素
        Stream<String> stream = list2.stream().filter((String name) -> {
            return name.startsWith("张");
        }).filter((String name) -> {
            return name.length() == 3;
        });

        // stream 收集到单列集合中
        List<String> list = stream.collect(Collectors.toList());
        System.out.println(list);

        // stream 手机到单列集合中
        Set<String> set = stream.collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(set);