关于Stream的使用

引言

　　Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

转自：https://blog.csdn.net/y_k_y/article/details/84633001

特点：

1 . 不是数据结构，不会保存数据。

2. 不会修改原来的数据源，它会将操作后的数据保存到另外一个对象中。（保留意见：毕竟peek方法可以修改流中元素）

3. 惰性求值，流在中间处理过程中，只是对操作进行了记录，并不会立即执行，需要等到执行终止操作的时候才会进行实际的计算。

创建流

// 获取顺序流
Stream stream = new ArrayList().stream();
// 获取并行流
Stream parallelStream = new ArrayList().parallelStream();
// 数组转成流
Integer[] nums = {1,2,3};
Stream<Integer> streamArray = Arrays.stream(nums);

赋值

// of方法直接赋值
Stream<Integer> stream1 = Stream.of(1,2,3,4,5);
stream1.forEach(System.out::println); // 1 2 3 4 5
​
// iterate生成生成无限顺序有序流，主要作用是抽象迭代逻辑
Stream<Integer> stream2 = Stream.iterate(2, x -> x * 2).limit(5);
stream2.forEach(System.out::println); // 2 4 8 16 32
​
// generate生成无限顺序无序流，其中每个元素由提供的供应商生成。这适用于生成恒定流，随机元素流等。
Stream<Integer> stream3 = Stream.generate(new Random()::nextInt).limit(2);
stream3.forEach(System.out::println); //15356208 -2042159

筛选与切片

filter：过滤流中的某些元素 limit(n)：获取n个元素 skip(n)：跳过n元素 distinct：通过流中元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素

Integer[] nums = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 10};
Stream<Integer> streamArray = Arrays.stream(nums);
Stream<Integer> result = streamArray
        .distinct()  // 去重 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
        .filter(i -> (i > 2)) // 筛选出值>2的元素 3 4 5 6 7 8 9 10
        .skip(2) // 跳过前2个元素 5 6 7 8 9 10
        .limit(4); // 获取前4个元素 5 6 7 8

映射

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

Integer[] nums = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 10};
Stream<Integer> streamArray = Arrays.stream(nums);
List<String> strings = streamArray
        .map(String::valueOf) // 通过String.valueOf()方法将各个元素转为字符串
        .collect(Collectors.toList()); // 将流转为List集合

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

Stream<String> streamArray2 = Stream.of("1.2.3", "4.5.6", "7.8.9");
List<String> result = streamArray2
        .flatMap(s -> Arrays.stream(s.split("\\."))) //将流中的每个值都换成另一个流，然后分割
        .collect(Collectors.toList());
// 1 2 3 4 5 6 7 8 9

排序

sorted()：自然排序，流中元素需实现Comparable接口

List<String> list = Arrays.asList("a", "d", "c", "b", "x");
List<String> result = list.stream()
  .sorted()
  .collect(Collectors.toList());
// a b c d x

sorted(Comparator com)：定制排序，自定义Comparator排序器

Person s1 = new Person("aa", 10);
Person s2 = new Person("bb", 20);
Person s3 = new Person("aa", 30);
Person s4 = new Person("dd", 40);
List<Person> personList = Arrays.asList(s1, s2, s3, s4);

//自定义排序：先按姓名升序，姓名相同则按年龄升序
personList.stream().sorted(
        (o1, o2) -> {
            if (o1.getName().equals(o2.getName())) {
                return o1.getAge() - o2.getAge();
            } else {
                return o1.getName().compareTo(o2.getName());
            }
        }
).forEach(person -> System.out.println(person.getName()));

消费

peek：如同于map，能得到流中的每一个元素。但map接收的是一个Function表达式，有返回值；而peek接收的是Consumer表达式，没有返回值

Person s1 = new Person("aa", 10);
Person s2 = new Person("bb", 20);
Person s3 = new Person("aa", 30);
Person s4 = new Person("dd", 40);
List<Person> personList = Arrays.asList(s1, s2, s3, s4);
​
personList.stream()
        .peek(person -> person.setAge(100))
        .forEach(person -> System.out.println(person.getName()+":"+person.getAge()));

匹配

allMatch：接收一个 Predicate 函数，当流中每个元素都符合该断言时才返回true，否则返回false

List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
// 里面的元素是否都满足>10这个条件
boolean result = integers.stream().allMatch(i -> i > 10); // false

noneMatch：接收一个 Predicate 函数，当流中每个元素都不符合该断言时才返回true，否则返回false

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
// 里面的元素是否都 不 满足>10这个条件
boolean result = list.stream().noneMatch(i -> i > 10); // true

anyMatch：接收一个 Predicate 函数，只要流中存在元素满足该断言则返回true，否则返回false

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 11);
// 里面的元素是否存在满足>10这个条件
boolean result = list.stream().anyMatch(i -> i > 10); // true

findFirst：返回流中第一个元素

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 11);
// Optional对象常用于解决空指针问题
Optional<Integer> optional = list.stream().findFirst();
System.out.println(optional.get()); // 1

count：返回流中元素的总个数

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 11);
Long result = list.stream().count();
System.out.println(result); // 6

max：返回流中元素最大值

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 11);
Integer max = list.stream().max(Integer::compareTo).get(); // 11

min：返回流中元素最小值

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 11);
Integer min = list.stream().min(Integer::compareTo).get(); // 1

reduce

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
Optional<Integer> optional = list.stream().reduce((x1, x2) -> x1 + x2);
System.out.println(optional.get()); // 21（为流中元素的和）
// 等效于
// Optional<Integer> optional = list.stream().reduce(Integer::sum);

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator)

identity：返回实例 accumulator：累加器

String[] strings = {"a", "b", "c", "d", "e"};
String reduce2 = Arrays.stream(strings).reduce("", (a, b) -> {
    if (!"".equals(a)) {
        return a + "|" + b;
    } else {
        return b;
    }
});
/**
 * 执行流程：
 * 第一个元素identity的值为""，因此a的初始值为""，b的初始值为流中第一个元素"a"
 * 第一次执行之后得到结果"a"，然后执行结果的值赋给a，流中第二个元素的值"b"赋给b
 * 第二次执行之后得到结果"a|b"，然后以此类推
 */
System.out.println(reduce2); // a|b|c|d|e

reduce(U identity,BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,BinaryOperator<U> combiner)

identity：返回实例 accumulator：累加器 combiner：组合器

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24);
Integer v2 = list.stream().reduce(0,
        (x1, x2) -> {
            System.out.println("stream accumulator: x1:" + x1 + "  x2:" + x2);
            return x1 - x2;
        },
        // 第三个参数---参数的数据类型必须为返回数据类型，改参数主要用于合并多个线程的result值
        //（Stream是支持并发操作的，为了避免竞争，对于reduce线程都会有独立的result）
        (x1, x2) -> {
            System.out.println("stream combiner: x1:" + x1 + "  x2:" + x2);
            return x1 * x2;
        });
System.out.println(v2); // -300