漫漫人生路-学点Jakarta基础-Java8新特性 Stream/Lambda

　背景

　　

　　Stream 是对集合（Collection）对象功能的增强，它专注于对集合对象进行各种非常便利、高效的聚合操作（aggregate operation），或者大批量数据操作 (bulk data operation)。Stream API 借助于同样新出现的 Lambda 表达式，极大的提高编程效率和程序可读性。同时它提供串行和并行两种模式进行汇聚操作，并发模式能够充分利用多核处理器的优势

Stream 不是集合元素，它不是数据结构并不保存数据，它是有关算法和计算的，它更像一个高级版本的 Iterator。获取一个数据源（source）→ 数据转换→执行操作获取想要的结果，每次转换原有 Stream 对象不改变，返回一个新的 Stream 对象（可以有多次转换），这就允许对其操作可以像链条一样排列，变成一个管道

　　

　　原因

　　

　　一是集合类持有的所有元素都是存储在内存中的，非常巨大的集合类会占用大量的内存，而Stream的元素却是在访问的时候才被计算出来，这种“延迟计算”的特性有点类似Clojure的lazy-seq，占用内存很少。

　　二是集合类的迭代逻辑是调用者负责，通常是for循环，而Stream的迭代是隐含在对Stream的各种操作中，例如map()。

　特点

　　

　　①不储存。数据流不是存储元素的数据结构；相反，它将元素从源数据结构、数组、生成器函数或输入/输出通道传递到计算操作的管道中。

②功能性。一个流操作产生一个结果，但不修改它的源。例如，从一个集合中过滤得到的数据流产生一个新的流，而不过滤元素，而不是从源集合中移除元素。

③懒惰寻求。许多流操作，如过滤、映射，或去除重复，可以懒洋洋地，暴露的机会，优化。例如，“寻找三个连续的元音字母的第一个字符串”不需要检查所有的输入字符串。流操作分为中间（流生产）操作和终端（价值或副作用生产）操作。中间操作总是懒惰。

④可能无界。虽然集合有一个有限的大小，流不需要。短路操作如极限（n）或findfirst()可以允许无限流计算在有限的时间内完成.

　　生成（DoubleSteam、IntSteram或LongStream对象三个数值类型）

// 1. 对象
Stream stream = Stream.of("a", "b", "c");
// 2. 数组
String [] strArray = new String[] {"a", "b", "c"};
stream = Stream.of(strArray);
stream = Arrays.stream(strArray);
// 3. 集合
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
stream = list.stream();

　　

　　方法

　　①filter:是一个中间操作,接受一个predicate接口类型的变量，并将所有流对象中的元素进行过滤。filter(s -> s.getState()==State.pay)

　　②map:是一个对于流对象的中间操作，通过给定的方法，它能够把流对象中的每一个元素对应到另外一个对象上。

　　③reduce:把 Stream 元素组合起来。它提供一个起始值（种子），然后依照运算规则（BinaryOperator）,返回单个的结果值，并且reduce操作每处理一个元素总是创建一个新值

　　④limit : 返回 Stream 的前面 n 个元素；skip 则是扔掉前 n 个元素

　　⑤sorted: 一个中间操作，能够返回一个排过序的流对象的视图。流对象中的元素会默认按照自然顺序进行排序，除非你自己指定一个Comparator接口来改变排序规则.

　　⑥collect: 修改现存的值

　　⑦Collectors 类的主要作用就是辅助进行各类有用的 reduction 操作

　　⑧groupingBy  按规则分组:stream().collect(Collectors.groupingBy(p->p.getState()))

　　⑨partitioningBy 是一种特殊的 groupingBy，它依照条件测试的是否两种结果来构造返回的数据结构，get(true) 和 get(false) 能即为全部的元素对象。

　　Stream 有三个 match 方法，从语义上说：

　　①allMatch：Stream 中全部元素符合传入的 predicate，返回 true

　　②anyMatch：Stream 中只要有一个元素符合传入的 predicate，返回 true

　　③noneMatch：Stream 中没有一个元素符合传入的 predicate，返回 true

　　

　　实例

　首先定义一个student类：

　　

package Stream;

/**
 * Created by zjc on 2018/4/9.
 */
public class Student {
    public enum Sax{
        FEMALE,MALE
    }
    private String name;
    private int age;
    private Sax sax;
    private int height;
    public Student(String name, int age,Sax sax,int height){
        this.name=name;
        this.age  =age;
        this.height = height;
        this.sax = sax;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public Sax getSax() {
        return sax;
    }

    public int getHeight() {
        return height;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sax=" + sax +
                ", height=" + height +
                '}';
    }
}

　　main方法中创建实例数据：

package Stream;

import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.OptionalDouble;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * Created by zjc on 2018/4/9.
 */
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = Arrays.asList(
                new Student("zjc",22,Student.Sax.MALE,180),
                new Student("白小",28,Student.Sax.FEMALE,170),
                new Student("mengzhao",31,Student.Sax.MALE,190)
                );
       /**********************************************************************/
        //1.输出所有性别为MALE的学生:
        // 循环：
        for (Student student : students){
            if (student.getSax() == Student.Sax.MALE){
                System.out.println(student);
            }
        }
        //使用Stream
        students.stream()
                .filter(student -> student.getSax() == Student.Sax.MALE)//過濾
                .forEach(System.out::println);

        /***********************************************************************/

        /***********************************************************************/
        //2.求出所有学生的平均年龄：
        /**
         * average方法得到一个OptionalDouble类型的值，
         * 这也是Java8的新增特性，OptionalXXX类用于减少空指针异常带来的崩溃，
         * 可以通过orElse方法获得其值，如果值为null，则取默认值0。
         */
        OptionalDouble averageAge = students.stream()
                .mapToInt(Student::getAge)//将对象映射成整形
                .average();//根据整型数据求平均值
        System.out.println("所有学生的平均年龄为："+averageAge.orElse(0));
        /***********************************************************************/

        /***********************************************************************/
        //3.输出每个学生姓名的大写形式：
        List<String> names = students.stream()
                .map(Student::getName) // 将Student对象映射为String（姓名）
                .map(String::toUpperCase) // 将姓名转为大写
                .collect(Collectors.toList()); // 生成列表
        System.out.println("所有学生姓名的大写为："+names);
        /***********************************************************************/

        /***********************************************************************/
        //4按照年龄从小到大排序：
        List<Student> sortedStudents = students.stream()
                .sorted((o1, o2) -> o1.getAge() - o2.getAge())
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("按照年龄排序后列表为："+sortedStudents);
        /***********************************************************************/

        /***********************************************************************/
        //5.判断是否存在名为zjc 的学生
        boolean isContain = students.stream()
                .anyMatch(student -> student.getName().equals("zjc"));//查询任意匹配项是否存在
        System.out.println("^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^");
        System.out.println("是否包含姓名为zjc的学生"+isContain);
        /***********************************************************************/

        /***********************************************************************/
        //6.将所有学生按照性别分组
        Map<Student.Sax,List<Student>> groupBySax = students.stream()
                .collect(Collectors.groupingBy(Student::getSax));
        System.out.println(groupBySax.get(Student.Sax.FEMALE));
        /************************************************************************/

        /************************************************************************/
        //7.求出每个学生身高比例：
        double sumHeight = students.stream().mapToInt(Student::getHeight).sum(); // 求出身高总和
        DecimalFormat formator = new DecimalFormat("##.00"); // 保留两位小数
        List<String> percentages = students.stream()
                .mapToInt(Student::getHeight) // 将Student对象映射为身高整型值
                .mapToDouble(value -> value / sumHeight * 100) // 求出比例
                .mapToObj(per -> formator.format(per) + "%") // 组装为字符串
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("所有学生身高比例：" + percentages);
    }
}