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一文帶你掌握J(rèn)ava8強(qiáng)大的StreamAPI

 更新時間：2021年10月08日 10:29:42   作者：葉綠體不忘呼吸  
Java8API添加了一個新的抽象稱為流Stream，可以讓你以一種聲明的方式處理數(shù)據(jù)。Stream 使用一種類似用SQL 語句從數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)的直觀方式來提供一種對 Java 集合運(yùn)算和表達(dá)的高階抽象。Stream API可以極大提高Java程序員的生產(chǎn)力，讓程序員寫出高效率、干凈、簡潔的代碼

Stream 概述

Stream API ( java.util.stream) 把真正的函數(shù)式編程風(fēng)格引入到Java中。這是目前為止對Java類庫最好的補(bǔ)充，因?yàn)镾tream API可以極大提供Java程序員的生產(chǎn)力，讓程序員寫出高效率、干凈、簡潔的代碼。

Stream 是 Java8 中處理集合的關(guān)鍵抽象概念，它可以指定你希望對集合進(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。 使用Stream API 對集合數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，就類似于使用 SQL 執(zhí)行的數(shù)據(jù)庫查詢。也可以使用 Stream API 來并行執(zhí)行操作。簡言之，Stream API提供了一種高效且易于使用的處理數(shù)據(jù)的方式。

實(shí)際開發(fā)中，項(xiàng)目中多數(shù)數(shù)據(jù)源都來自于Mysql，Oracle等。但隨著數(shù)據(jù)源豐富，有MongDB，Radis等，這些NoSQL的數(shù)據(jù)就需要Java層面去處理。

Stream 和 Collection 集合的區(qū)別：Collection 是一種靜態(tài)的內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而Stream 是有關(guān)計算的。前者是主要面向內(nèi)存，存儲在內(nèi)存中，后者主要是面向 CPU，通過 CPU 實(shí)現(xiàn)計算。

Stream 是數(shù)據(jù)渠道，用于操作數(shù)據(jù)源（集合、數(shù)組等）所生成的元素序列。
“集合講的是數(shù)據(jù)，Stream講的是計算?！?/p>

注意：
①Stream 不會存儲元素。
②Stream 不會改變源對象。其會返回一個持有結(jié)果的新Stream。
③Stream 操作是延遲執(zhí)行的。其會等到需要結(jié)果的時候才執(zhí)行。

Stream 操作的三個步驟：
①Stream 實(shí)例化（創(chuàng)建）：一個數(shù)據(jù)源（如：集合、數(shù)組），獲取一個流。
②中間操作：一個中間操作鏈，對數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
③終止操作(終端操作)：一旦執(zhí)行終止操作，就執(zhí)行中間操作鏈，并產(chǎn)生結(jié)果。之后，不能再被使用（需要的話需要另一個Stream）。

在這里插入圖片描述

Stream 實(shí)例化

1、方式一：通過集合

Java8 中的 Collection 接口被擴(kuò)展，提供了兩個獲取流的方法：

import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> arrayList = new ArrayList<>();
        arrayList.add("aa");
        arrayList.add("哈哈");
        arrayList.add("99");
        //返回一個順序流，即"aa"->"哈哈"->"99"
        Stream<String> stream1 = arrayList.stream();
        //返回一個并行流
        Stream<String> stream2 = arrayList.parallelStream();
    }
}

2、方式二：通過數(shù)組

Java8 中的 Arrays 的靜態(tài)方法 stream() 可以獲取數(shù)組流：

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        Double[] doubles = {1.1, 2.0, 4.3, 9.9};
        Stream<Double> stream = Arrays.stream(doubles);
    }
}

在這里插入圖片描述

3、方式三：通過Stream的of()

調(diào)用Stream類靜態(tài)方法 of()，通過顯示值創(chuàng)建一個流，其可接收任意數(shù)量的參數(shù)：

import java.util.stream.Stream;

public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        Double[] doubles = {1.1, 2.0, 4.3, 9.9};
        Stream<Double> doubles1 = Stream.of(doubles);
        Stream<? extends Number> stream = Stream.of(1, 2, 3, 9.9);
    }
}

4、方式四：創(chuàng)建無限流

可以使用靜態(tài)方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate() 創(chuàng)建無限流：

import java.util.stream.Stream;

public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        // 迭代
        // public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
        Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, x -> x + 2);
        stream.limit(10).forEach(System.out::println);
        // 生成
        // public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
        Stream<Double> stream1 = Stream.generate(Math::random);
        stream1.limit(10).forEach(System.out::println);
    }
}

Stream 中間操作

多個中間操作可以連接起來形成一個流水線，除非流水線上觸發(fā)終止操作，否則中間操作不會執(zhí)行任何的處理。而在終止操作時一次性全部處理，稱為“惰性求值”。

1、篩選與切片

在這里插入圖片描述

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-10-05-17:25
 * @Description:
 */
public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> arrayList = Arrays.asList("aa","bb","cc","aa");
        Stream<String> stream = arrayList.stream();
        stream.filter(e -> !e.equals("aa")).forEach(System.out :: println); //bb cc
        System.out.println("==========");
        arrayList.stream().limit(2).forEach(System.out :: println); //aa bb
        System.out.println("==========");
        arrayList.stream().skip(2).forEach(System.out :: println); //cc aa
        System.out.println("==========");
        arrayList.stream().distinct().forEach(System.out :: println); //aa bb cc
    }
}

2、映射

在這里插入圖片描述

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-10-05-17:25
 * @Description:
 */
public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> arrayList = Arrays.asList("aa","bb","cc","aa");
        Stream<String> stream = arrayList.stream();
        stream.map(x -> x.toUpperCase()).forEach(System.out :: println); //AA BB CC AA
        System.out.println("====================");
        arrayList.stream().map(StreamAPITest::fromStringToStream).forEach(System.out :: println); //類似于add()
        arrayList.stream().flatMap(StreamAPITest::fromStringToStream).forEach(System.out :: println); //類似于addAll()
    }

    public static Stream<Character> fromStringToStream(String str){
        ArrayList<Character> arrayList = new ArrayList<>();
        for (Character c : str.toCharArray()){
            arrayList.add(c);
        }
        return arrayList.stream();
    }
}

3、排序

在這里插入圖片描述

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

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-10-05-17:25
 * @Description:
 */
public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(2, -9, 0, 22, 6, -1);
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
        System.out.println("===============");
        list.stream().sorted((e1,e2) -> -Integer.compare(e1,e2)).forEach(System.out :: println);
    }
}

Stream 終止操作

終端操作會從流的流水線生成結(jié)果。其結(jié)果可以是任何不是流的值，例如：List、Integer，甚至是 void 。流進(jìn)行了終止操作后，不能再次使用。

1、匹配與查找

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

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

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-10-05-17:25
 * @Description:
 */
public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(2, -9, 0, 22, 6, -1);

        boolean allMatch = list.stream().allMatch(e -> e > 0);
        System.out.println(allMatch);
        boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(e -> e > 0);
        System.out.println(anyMatch);
        boolean noneMatch = list.stream().noneMatch(e -> e > 100);
        System.out.println(noneMatch);

        System.out.println("==========================");

        Optional<Integer> first = list.stream().sorted().findFirst();
        System.out.println(first);
        Optional<Integer> any = list.parallelStream().findAny();
        System.out.println(any);

        System.out.println("==========================");

        long count = list.stream().filter(e -> e > 0).count();
        System.out.println(count);

        System.out.println("==========================");

        Optional<Integer> max = list.stream().max(Integer :: compare);
        System.out.println(max);
        Optional<Integer> min = list.stream().min((e1, e2) -> Integer.compare(e1, e2));
        System.out.println(min);

        System.out.println("==========================");
        list.stream().forEach(System.out :: println);
    }
}

2、歸約

map 和 reduce 的連接通常稱為 map-reduce 模式，因 Google 用它來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索而出名。

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

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-10-05-17:25
 * @Description:
 */
public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(2, -9, 0, 22, 6, -1);
        Integer reduce1 = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
        Integer reduce11 = list.stream().reduce(0, (e1,e2) -> e1 + e2);
        System.out.println(reduce1);
        System.out.println(reduce11);
        Optional<Integer> reduce2 = list.stream().reduce(Integer::sum);
        System.out.println(reduce2);
    }
}

3、收集

在這里插入圖片描述


Collector 接口中方法的實(shí)現(xiàn)決定了如何對流執(zhí)行收集的操作(如收集到 List、Set、
Map)。另外， Collectors 實(shí)用類提供了很多靜態(tài)方法，可以方便地創(chuàng)建常見收集器實(shí)例，具體方法與實(shí)例如下表：

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在這里插入圖片描述

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-10-05-17:25
 * @Description:
 */
public class StreamAPITest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(2, -9, 0, 22, 6, -1);
        List<Integer> collect = list.stream().filter(e -> e > 0).collect(Collectors.toList());
        collect.forEach(System.out :: println); //2 22 6
    }
}

到此這篇關(guān)于一文帶你掌握J(rèn)ava8強(qiáng)大的StreamAPI 的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java Stream內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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