Java8的 Stream 流的各种用法

Posted 2022-05-30 阿拉的梦想

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java8的 Stream 流的各种用法相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

Java8 的 Stream 流的各种用法

什么是Stream
案例

Java8 的 Stream 流，加上 Lambda 表达式，可以让代码变短变美

先贴上几个案例，水平高超的同学可以挑战一下：

从员工集合中筛选出salary大于8000的员工，并放置到新的集合里。
统计员工的最高薪资、平均薪资、薪资之和。
将员工按薪资从高到低排序，同样薪资者年龄小者在前。
将员工按性别分类，将员工按性别和地区分类，将员工按薪资是否高于8000分为两部分。

用传统的迭代处理也不是很难，但代码就显得冗余了，跟Stream相比高下立判。Java 8 是一个非常成功的版本，这个版本新增的Stream，配合同版本出现的 Lambda ，给我们操作集合（Collection）提供了极大的便利。

什么是Stream

Stream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。

1. Stream可以由数组或集合创建，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。

2. Stream的特性

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。
stream不改变数据源，通常情况下会产生一个新的集合或一个值。
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可以通过集合数组创建

通过 java.util.Collection.stream() 方法用集合创建流

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();

使用java.util.Arrays.stream(T[] array)方法用数组创建流

int[] array=1,3,5,6,8;
IntStream stream = Arrays.stream(array);

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);

	Stream<Double> stream3 = Stream.generate(Math::random).limit(3);
stream3.forEach(System.out::println);

输出结果：

0 3 6 9
0.6796156909271994
0.1914314208854283
0.8116932592396652

4. 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。

如果流中的数据量足够大，并行流可以加快处速度。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();

案例

案例使用的员工类

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"));

class Person 
  private String name; // 姓名
  private int salary; // 薪资
  private int age; // 年龄
  private String sex; //性别
  private String area; // 地区

  // 构造方法
  public Person(String name, int salary, int age,String sex,String area) 
    this.name = name;
    this.salary = salary;
    this.age = age;
    this.sex = sex;
    this.area = area;
  
  // 省略了get和set，请自行添加

1. 遍历/匹配（foreach/find/match）

Stream也是支持类似集合的遍历和匹配元素的，只是Stream中的元素是以Optional类型存在的。Stream的遍历、匹配非常简单。

// import已省略，请自行添加，后面代码亦是

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
        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）

筛选，是按照一定的规则校验流中的元素，将符合条件的元素提取到新的流中的操作。

案例一： 筛选出Integer集合中大于7的元素，并打印出来

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    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);

预期结果：

8 9

案例二： 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），后文有详细介绍。

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    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);

运行结果：

高于8000的员工姓名：[Tom, Anni, Owen]

3. 聚合（max/min/count)

max、min、count这些字眼你一定不陌生，没错，在mysql中我们常用它们进行数据统计。Java stream中也引入了这些概念和用法，极大地方便了我们对集合、数组的数据统计工作。
图片

案例一： 获取String集合中最长的元素。

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    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());

输出结果：

最长的字符串：weoujgsd

案例二： 获取Integer集合中的最大值。

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    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());

输出结果：

自然排序的最大值：11
自定义排序的最大值：11

案例三： 获取员工工资最高的人。

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    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());

输出结果：

员工工资最大值：9500

案例四： 计算Integer集合中大于6的元素的个数。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    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);

输出结果：

list中大于6的元素个数：4

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。

案例一： 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。

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    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);

输出结果：

每个元素大写：[ABCD, BCDD, DEFDE, FTR]
每个元素+3：[4, 6, 8, 10, 12, 14]

案例二： 将员工的薪资全部增加1000。

public class StreamTest 
  public static void main(String[] args) 
    List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
    personList.add(new Person("Tom"以上是关于Java8的 Stream 流的各种用法的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
 《Java8实战》 - 读书笔记 - Stream流的基本用法
 Stream流的排序用法
 Stream流的排序用法
 java8里面lambda的stream()用法讲解
 Java：Stream 流式操作
 Java8新特性Stream流的使用