9102年了，你还在用for循环操作集合？

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前段时间公司书架多了一本《Java8 实战》，毕竟久闻lambda的大名，于是借来一阅。这一看，简直是惊为天人啊，lambda，stream，java8里简直是满脑子骚操作，看我的一愣一愣的。我甚至是第一次感觉到了什么叫优雅。

本文主要介绍java8中的流处理，看看java8是怎么愉快的玩耍集合的，让我们来一起感受java8的魅力吧！

我就随便举个例子,看看Stream有多优雅。

// 对苹果按颜色汇总并绩数量

Map<String, Long> appleCount = apples.stream()

    .collect(groupingBy(Apple::getColor, counting()));

// 过滤掉颜色为黑色的苹果，并汇总好苹果的总金额

Double sum = apples.stream()

    .filter(i->"black".equals(i.getColor()))

    .collect(toList);

一、lambda表达式

虽然本文重点是stream，但是stream中需要传递lambda表达式，所以简单介绍一下lambda表达式。lambda表达式其实就是匿名函数(anonymous function),是指一类无需定义标识符的函数或子程序。

java中匿名函数的表现形式，只留下入参和方法体中的内容

// 普通函数

public void run(String s){

    System.out.print(s+"哈哈");

}

// 我不要名字啦！！！

(s)->System.out.print(s+"哈哈")

诶，过去我们都用对象调方法的，你弄这个没名的东西啥时候用啊?

java中我们通过函数式接口来使用这种匿名函数。

函数式接口
1.java中只包含一个未实现方法的接口。其中可以有与Object中同名的方法和默认方法（java8中接口方法可以有默认实现）。
2.java中函数式接口使用@FunctionalInterface进行注解。Runnable、Comparator都是函数式接口。
3.java.util.function包下为我们提供很多常用的函数式接口，例如Function等。

用法举例：

// 实现Runnable中的run方法，替代匿名内部类。

Runnable r = ()->System.out.print("哈哈");

// 作为参数传递。

new Thread(()-> System.out.println("haha")).start();

ArrayList<Apple> list = new ArrayList<>();

list.forEach(i-> System.out.println(i.getWeight()));

// 简化策略模式

public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory,ApplePredicate p){

    List<Apple>  apples = new ArrayList<>();

    for(Apple apple : inventory){

        if(p.test(apple)){

            apples.add(apple);

        }

    }

    return apples;

}

public class BigApple implement ApplePredicate{

    @Override

    public boolean test(Apple a){

        if(a.getWeight>10){

            return a

        }

    }

}

// 这是个简单的策略模式，根据用户的需要，创建不同的接口ApplePredicate实现类,调用时传入不同的实现类就可以，但问题是如果需求过多，创建的实现类也会很多，过于臃肿不方便管理。

xx.filterApple(inventory,new BigApple);

// 使用lambda表达式，不在需要创建BigApple类

xx.filterApple(inventory,i->(i.getWeight>10));

使用lambda表达式可以简化大量的模板代码，并且可以向方法直接传递代码。

总之

方法出参入参来自函数式接口

//入参s,返回void

(s)->System.out.println(s);

//入参空，返回void

()->System.out.print("haha");

//入参i,返回i+1

i->i+1

//后面写代码块

apple->{if(apple.getWeiht>5) return "BIG";

        else return "small";

       }

好了，不多啰嗦了，如果感兴趣推荐下面的文章或《Java8实战》的前三章。

1.Lambda表达式有何用处？如何使用？
2.java8实战

二、Stream

流是什么？

Java API的新成员，它允许你使用声明式方式处理数据集合（类似sql，通过查询语句表达，而不是临时编写一个实现）。

如果有人说lambda表达式不易于理解，那还勉强可以接受（其实过于复杂的lambda缺失不好阅读，但通常lambda不会做太复杂的实现），但流真的非常的易懂易用。这个语法糖真的是甜死了。

注意事项：
1.流只能使用一次，遍历结束就代表这个流被消耗掉了
2.流对集合的操作属于内部迭代，是流帮助我们操作，而不是外部迭代
3.流操作包含：数据源，中间操作链，终端操作三个部分。

基础流操作

List<Double> collect = list.stream()

        // 过滤掉黑色的苹果

        .filter(i -> "black".equals(i.getColor()))

        // 让苹果按照重量个价格排序

        .sorted(Comparator.comparing(Apple::getWeight)

                .thenComparing(i->i.getPrice()))

        // 筛选掉重复的数据

        .distinct()

        // 只要苹果的价格

        .map(Apple::getPrice)

        // 只留下前两条数据

        .limit(2)

        // 以集合的形式返回

        .collect(toList());

// 循环打印列表中元素

list.forEach(i->System.out.print(i));

Apple::getPrince<=>i -> i.getPrince()可以看做是仅涉及单一方法的语法糖,效果与lambda表达式相同，但可读性更好。

同理

下面列表为常见操作

中间

操作	类型	作用	函数描述	函数
filter	中间	过滤	T -> boolean	Predicate
sorted	中间	排序	(T,T)->int	Comparator
map	中间	映射	T->R	Function<T,R>
limit	中间	截断
distinct	中间	去重，根据equals方法
skip	中间	跳过前n个元素

终端

操作	类型	作用
forEach	终端	消费流中的每个元素，使用lambda进行操作
count	终端	返回元素个数，long
collect	终端	将流归约成一个集合，如List，Map甚至是Integer

筛选与切片

List<String> strings = Arrays.asList("Hello", "World");

List<String> collect1 = strings.stream()

    // String映射成String[]

    .map(i -> i.split(""))

    // Arrays::Stream 数据数组，返回一个流String[]->Stream<String>

    // flatMap各数组并不分别映射成一个流，而是映射成流的内容 Stream<String>->Stream

    .flatMap(Arrays::stream)

    .collect(toList());

System.out.println(collect);

----->输出 [H, e, l, l, o, W, o, r, l, d]

归约操作reduce

List<Integer> integers = Arrays.asList(12, 3, 45, 3, 2,-1);

// 有初始值的叠加操作

Integer reduce = integers.stream().reduce(3, (i, j) -> i + j);

Integer reduce2 = integers.stream().reduce(5, (x, y) -> x < y ? x : y);

// 无初始值的叠加操作

Optional<Integer> reduce1 = integers.stream().reduce((i, j) -> i + j);

// 无初始值的最大值

Optional<Integer> reduce4 = integers.stream().reduce(Integer::min);

// 无初始值的最大值

Optional<Integer> reduce5 = integers.stream().reduce(Integer::max);

// 求和

Optional<Integer> reduce6 = integers.stream().reduce(Integer::sum);

reduce做的事情是取两个数进行操作，结果返回取下一个数操作，以次类推。

Optional是java8引入的新类，避免造成空指针异常，在集合为空时，结果会包在Optional中，可以用isPresent()方法来判断是否为空值。

无初始值的情况下可能为空，故返回Optional

中间

操作	类型	作用	函数描述	函数
flatmap	中间	使通过的流返回内容	T -> boolean	Predicate

终端

操作	类型	作用
anyMatch	终端	返回boolean，判断是否有符合条件内容
noneMatch	终端	返回boolean，判断是否无符合条件内容
allMatch	终端	返回boolean，判断是全为符合条件内容
findAny	终端	Optional,随机找一个元素返回
findFirst	终端	Optional,返回第一个元素
reduce	终端	Optional (T,T)->T 归约操作

数值流

包装类型的各种操作都会有拆箱操作和装箱操作，严重影响性能。所以Java8为我们提供了原始数值流。

// 数值流求平均值

OptionalDouble average = apples.stream()

        .mapToDouble(Apple::getPrice)

        .average();

// 数值流求和

OptionalDouble average = apples.stream()

    .mapToDouble(Apple::getPrice)

    .sum();

// 数值流求最大值，没有则返回2

double v = apples.stream()

    .mapToDouble(Apple::getPrice)

    .max().orElse(2);

// 生成随机数

IntStream s = IntStream.rangeClosed(1,100);

下面列表为常见数值流操作操作

中间

操作	类型	作用
rangeClosed（1，100）	中间	生成随机数(1,100]
range（1，100）	中间	生成随机数（1，100）
boxed()	中间	包装成一般流
mapToObj	中间	返回为对象流
mapToInt	中间	映射为数值流

终端，终端操作与List一般流类似

构建流

值创建

Stream<String> s = Stream.of("java","python");

数组创建

int[]  i = {2,3,4,5};

Stream<int> = Arrays.stream(i);

由文件生成,NIO API已经更新，以便利用Stream API

Stream<String> s = Files.lines(Paths.get("data.txt"),Charset.defaultCharset());

由函数创建流：无限流

// 迭代

Stream.iterate(0,n->n+2)

	.limit(10)

    .forEach(System.out::println);

// 生成,需要传递实现Supplier<T>类型的Lambda提供的新值

Stream.generate(Math.random)

    .limit(5)

    .forEach(System.out::println);

三、总结

至此，本文讲述了常见的流操作，目前排序、筛选、求和、归约等大多数操作我们都能实现了。与过去相比，操作集合变的简单多了，代码也变的更加简练明了。

目前Vert.x，Spring新出的WebFlux都通过lambda表达式来简化代码，不久的将来，非阻塞式框架的大行其道时，lambda表达式必将变的更加重要！

至于开篇见到的分组！！！下篇文章见~

参考资料：

Java8 实战,Raoul-Gabriel Urma,Mario Fusco,Alan Mycroft