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Java8 Stream API 詳細(xì)使用方法與操作技巧指南

更新時(shí)間：2020年05月20日 10:42:15 作者：碼農(nóng)小胖哥

這篇文章主要介紹了Java8 Stream API 詳細(xì)使用方法與操作技巧,總結(jié)分析了Java8 Stream API 基本功能、使用方法與操作注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下

1. 概述

Java 8 引入的一個(gè)重要的特性無(wú)疑是 Stream API。Stream 翻譯過來(lái)是“流”，突然想到的是大數(shù)據(jù)處理有個(gè)流式計(jì)算的概念，數(shù)據(jù)通過管道經(jīng)過一個(gè)個(gè)處理器（Handler）進(jìn)行篩選，聚合，而且流都具有向量性，強(qiáng)調(diào)的是對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算處理，而集合強(qiáng)調(diào)的是數(shù)據(jù)集。Stream可以看做是一個(gè)可操作的數(shù)據(jù)集序列，它可以指定你希望對(duì)集合進(jìn)行的操作，可以執(zhí)行非常復(fù)雜的查找、過濾和映射數(shù)據(jù)等操作。有點(diǎn)類似于數(shù)據(jù)庫(kù)中的增刪改查操作。十分高效而且易于使用。

2. 創(chuàng)建Stream

從不同的數(shù)據(jù)源創(chuàng)建流有很多方式。被創(chuàng)建的流并不能改變數(shù)據(jù)源。什么意思呢？打個(gè)比方，從一個(gè)集合創(chuàng)建流后，對(duì)流的操作并不會(huì)改變這個(gè)集合的數(shù)據(jù)狀態(tài)。我們還是舉個(gè)例子吧。

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如上圖，我們將一個(gè)長(zhǎng)度為3的集合放入一個(gè)流，過濾掉元素長(zhǎng)度不超過4的元素，然后把剩下的迭代出來(lái)。同時(shí)我們還打印一下原始的數(shù)據(jù)源strArr集合長(zhǎng)度看看是否發(fā)生了變化。結(jié)果雖然從流中移除了java這個(gè)元素但是strArr卻并沒有變化。

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接下來(lái)我們開始梳理一下創(chuàng)建流的方式。

2.1 空流

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你應(yīng)該注意到上圖中我用Collections 創(chuàng)建了一個(gè)空的List，流也是一樣，而且這兩者的意義也是一樣的。都是避免為沒有元素而返回null。

2.2 從集合創(chuàng)建流

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上面摘自java 8 Collection<E> 說明只要是Collection<E>的實(shí)現(xiàn)都可以創(chuàng)建流。

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2.3 從數(shù)組創(chuàng)建流

我們可以從數(shù)組來(lái)創(chuàng)建一個(gè)流，或者從數(shù)組中按照索引截取一部分創(chuàng)建流

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2.4 通過構(gòu)造器創(chuàng)建流

Stream 提供建造者方法來(lái)構(gòu)建流。不過請(qǐng)注意泛型約束，否則返回的是Object類型的流。

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2.5 無(wú)限流

generate() 方法接收 Supplier<T> 函數(shù)來(lái)生成元素，而且生成如果不加以限制將不會(huì)停止，直到內(nèi)存限制。下面這個(gè)例子將生成長(zhǎng)度為10，字符串元素長(zhǎng)度為5的字符串流

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創(chuàng)建無(wú)限流的另一種方法是使用iterate() 方法。和generate() 方法一樣都要加以限制。不同的是 iterate()方法第一個(gè)參數(shù)作為起始的種子，第二個(gè)函數(shù)參數(shù)來(lái)定制生成元素的規(guī)則。下面這個(gè)例子是從1作為第一個(gè)元素，每個(gè)元素在上一個(gè)元素的基礎(chǔ)上加1，限制長(zhǎng)度為10。下面將打印1-10。

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2.6 基本類型流

Java 8提供了從三種基本類型創(chuàng)建流的可能性：int，long和double。由于Stream <T>是一個(gè)通用接口，并且無(wú)法使用基本類型作為泛型的類型參數(shù)，因此創(chuàng)建了三個(gè)新的特殊接口：IntStream，LongStream，DoubleStream。

使用這些新的API避免了不必要的自動(dòng)裝箱，從而提高了生產(chǎn)率：

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以上兩個(gè)方法的起始都是從1開始，步長(zhǎng)為1創(chuàng)建序列。區(qū)別就是endExclusive=3 range方法不包含3，而rangeClosed包括3。

從Java 8開始，Random類為生成基本類型流提供了廣泛的方法。例如，以下代碼創(chuàng)建一個(gè)DoubleStream，它有三個(gè)隨機(jī)double元素：

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2.7 字符串流

String也可以用作創(chuàng)建流的源。借助String類的chars()方法。由于沒有CharStream，在JDK的IntStream用于表示字符流代替。

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以下示例根據(jù)指定的RegEx將String拆分為子字符串：

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2.8 文件流

Java NIO類Files允許通過lines()方法生成文本文件的Stream <String>。文本的每一行都成為流的一個(gè)元素：

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你還可以在lines() 方法中指定字符集編碼。

2.9 并行流

并行流就是把一個(gè)內(nèi)容分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并用不同的線程分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并用不同的線程分別處理每個(gè)數(shù)據(jù)塊的流。底層用了Fork/Join框架。該流主要用來(lái)處理大批量的數(shù)據(jù)源。少量數(shù)據(jù)不建議使用。帶有parallel的聲明方式都是并行流，這里不在介紹。

但是使用一定要注意數(shù)據(jù)并行處理同步。要么使用同步集合，諸如Collections.synchronized系列?；蛘咴诓⑿辛魇占氐郊现袝r(shí)，調(diào)用collect方法，一定不要采用Foreach方法或者map方法。

3.流的引用

只要只調(diào)用中間操作，就可以實(shí)例化一個(gè)流并具有對(duì)它的可訪問引用。執(zhí)行終端操作會(huì)使流不可訪問。從技術(shù)上講，以下代碼看上去是有效的：

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第3行是終端操作如果接著執(zhí)行第4行對(duì)stream進(jìn)行重用將觸發(fā)IllegalStateException。一定要謹(jǐn)記 Java 8 中同一個(gè)Stream 在終端操作后是不能重用的。正確的做法是這樣的：

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4.流的中間操作

中間操作就是對(duì)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)的計(jì)算操作。其實(shí)上面我們已經(jīng)對(duì)流進(jìn)行很多的中間操作比如filter()、limit()等等。網(wǎng)上很著名的一些中間操作講解

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5.流的生命周期

創(chuàng)建Stream 一個(gè)數(shù)據(jù)源（如：集合、數(shù)組），獲取一個(gè)流中間操作一個(gè)中間操作鏈，對(duì)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理終止操作（終端操作）一個(gè)終止操作，執(zhí)行中間操作鏈，并產(chǎn)生結(jié)果，到此整個(gè)流消亡。