StreamAPI

Posted 2020-09-28 IT-執念

一、Stream是什么？

　　是数据通道，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，流讲的是计算。

　　注意：

　　　　Stream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。

　　Stream操作的三个步骤：

　　　　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）：一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果。

二、创建Stream

　　1、Java8中的Collection接口被扩展，提供了两个获取流的方法。

　　　　default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流

　　　　default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流

//1. Collection 提供了两个方法  stream() 与 parallelStream()
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Stream<String> stream = list.stream(); //获取一个顺序流
        Stream<String> parallelStream = list.parallelStream(); //获取一个并行流

　　2、由数组创建流

　　　　Java8中的Arrays的静态方法stream（）可以获取数组流。

　　　　static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流

　　　　重载形式，能够处理基本类型的数组：

　　　　public static IntStream stream(int[] array)

　　　　public static LongStream stream(long[] array)

　　　　public static DoubleStream stream(double[] array)

//2. 通过 Arrays 中的 stream() 获取一个数组流
Integer[] nums = new Integer[10];
Stream<Integer> stream1 = Arrays.stream(nums);

　　3、由值创建流

　　　　可以使用静态方法Stream.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<T> Stream<T> of(T... values) : 返回一个流

Stream<Integer> stream2 = Stream.of(1,2,3,4,5,6);

　　4、由函数创建无限流

　　　　可以使用静态方法 Stream.iterate() 和Stream.generate(), 创建无限流。

　　　　迭代：public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)

　　　　生成：public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)　　

//迭代
Stream<Integer> stream3 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 2).limit(10);
stream3.forEach(System.out::println);

//生成
Stream<Double> stream4 = Stream.generate(Math::random).limit(2);
stream4.forEach(System.out::println);

三、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

　　　　

　　①filter

    //内部迭代：迭代操作 Stream API 内部完成
    @Test
    public void test2(){
        //所有的中间操作不会做任何的处理
        Stream<Employee> stream = emps.stream()
            .filter((e) -> {
                System.out.println("测试中间操作");
                return e.getAge() <= 35;
            });
        
        //只有当做终止操作时，所有的中间操作会一次性的全部执行，称为“惰性求值”
        stream.forEach(System.out::println);
    }

    //外部迭代
    @Test
    public void test3(){
        Iterator<Employee> it = emps.iterator();
        
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
    }

　　②limit

    @Test
    public void test4(){
        emps.stream()
            .filter((e) -> {
                System.out.println("短路！"); // &&  ||
                return e.getSalary() >= 5000;
            }).limit(3)
            .forEach(System.out::println);
    }

　　③skip

    @Test
    public void test5(){
        emps.parallelStream()
            .filter((e) -> e.getSalary() >= 5000)
            .skip(2)
            .forEach(System.out::println);
    }

　　④distinct

    @Test
    public void test6(){
        emps.stream()
            .distinct()
            .forEach(System.out::println);
    }

　　2、映射

　　　　①映射

　　

@Test
    public void test1(){
        Stream<String> str = emps.stream()
            .map((e) -> e.getName());
        
        System.out.println("-------------------------------------------");
        
        List<String> strList = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "ddd", "eee");
        
        Stream<String> stream = strList.stream()
               .map(String::toUpperCase);
        
        stream.forEach(System.out::println);
        
        Stream<Stream<Character>> stream2 = strList.stream()
               .map(TestStreamAPI1::filterCharacter);
        
        stream2.forEach((sm) -> {
            sm.forEach(System.out::println);
        });
        
        System.out.println("---------------------------------------------");
        
        Stream<Character> stream3 = strList.stream()
               .flatMap(TestStreamAPI1::filterCharacter);
        
        stream3.forEach(System.out::println);
    }

    public static Stream<Character> filterCharacter(String str){
        List<Character> list = new ArrayList<>();
        
        for (Character ch : str.toCharArray()) {
            list.add(ch);
        }
        
        return list.stream();
    }

　　②排序

　　　

    @Test
    public void test2(){
        emps.stream()
            .map(Employee::getName)
            .sorted()
            .forEach(System.out::println);
        
        System.out.println("------------------------------------");
        
        emps.stream()
            .sorted((x, y) -> {
                if(x.getAge() == y.getAge()){
                    return x.getName().compareTo(y.getName());
                }else{
                    return Integer.compare(x.getAge(), y.getAge());
                }
            }).forEach(System.out::println);
    }

　　③Stream终止操作

　　终止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。

　　查找与匹配：

　　

　　

　　match

    @Test
    public void test1(){
            boolean bl = emps.stream()
                .allMatch((e) -> e.getStatus().equals(Status.BUSY));
            
            System.out.println(bl);
            
            boolean bl1 = emps.stream()
                .anyMatch((e) -> e.getStatus().equals(Status.BUSY));
            
            System.out.println(bl1);
            
            boolean bl2 = emps.stream()
                .noneMatch((e) -> e.getStatus().equals(Status.BUSY));
            
            System.out.println(bl2);
    }

 　　find

    @Test
    public void test2(){
        Optional<Employee> op = emps.stream()
            .sorted((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()))
            .findFirst();
        
        System.out.println(op.get());
        
        System.out.println("--------------------------------");
        
        Optional<Employee> op2 = emps.parallelStream()
            .filter((e) -> e.getStatus().equals(Status.FREE))
            .findAny();
        
        System.out.println(op2.get());
    }

　　count、max、min

    @Test
    public void test3(){
        long count = emps.stream()
                         .filter((e) -> e.getStatus().equals(Status.FREE))
                         .count();
        
        System.out.println(count);
        
        Optional<Double> op = emps.stream()
            .map(Employee::getSalary)
            .max(Double::compare);
        
        System.out.println(op.get());
        
        Optional<Employee> op2 = emps.stream()
            .min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
        
        System.out.println(op2.get());
    }

 进行了终止操作后不能再次使用

    //注意：流进行了终止操作后，不能再次使用
    @Test
    public void test4(){
        Stream<Employee> stream = emps.stream()
         .filter((e) -> e.getStatus().equals(Status.FREE));
        
        long count = stream.count();
        
        stream.map(Employee::getSalary)
            .max(Double::compare);
    }

 　　归约

　　

　　备注：map和reduce的连接通常称为map-reduce模式，因Google 用它来进行网络搜索而出名。

@Test
public void test1(){
        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("----------------------------------------");
        //薪资总和
        Optional<Double> op = emps.stream()
            .map(Employee::getSalary)
            .reduce(Double::sum);
        
        System.out.println(op.get());
}

//需求：搜索名字中 “六” 出现的次数
@Test
public void test2(){
        Optional<Integer> sum = emps.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());
}

 

 　　收集

　　

　　

    //collect——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
    @Test
    public void test3(){
        List<String> list = emps.stream()
            .map(Employee::getName)
            .collect(Collectors.toList());
        
        list.forEach(System.out::println);
        
        System.out.println("----------------------------------");
        
        Set<String> set = emps.stream()
            .map(Employee::getName)
            .collect(Collectors.toSet());
        
        set.forEach(System.out::println);

        System.out.println("----------------------------------");
        
        HashSet<String> hs = emps.stream()
            .map(Employee::getName)
            .collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));
        
        hs.forEach(System.out::println);
    }

//分组
@Test
public void test5(){
        Map<Status, List<Employee>> map = emps.stream()
            .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus));
        
        System.out.println(map);
}

//多级分组
    @Test
    public void test6(){
        Map<Status, Map<String, List<Employee>>> map = emps.stream()
            .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getStatus, Collectors.groupingBy((e) -> {
                if(e.getAge() >= 60)
                    return "老年";
                else if(e.getAge() >= 35)
                    return "中年";
                else
                    return "成年";
            })));
        
        System.out.println(map);
    }

//分区
@Test
    public void test7(){
        Map<Boolean, List<Employee>> map = emps.stream()
            .collect(Collectors.partitioningBy((e) -> e.getSalary() >= 5000));
        
        System.out.println(map);
}

　　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)。但是 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：