Java8-Stream
1. 概述
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。
特点:
不是数据结构,不会保存数据。
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)
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。
2. 分类
类型 | 状态 | API |
---|---|---|
中间操作 | 有状态 | unordered() filter() map() mapToInt() mapToDouble() flatMap() flatMapToInt() flatMapToLong() flatMapToDouble() peek() |
中间操作 | 无状态 | distinct() sorted() limit() skip() |
结束操作 | 非短路操作 | foreach() forEachOrdered() toArray() reduce() collect() max() min() count() |
结束操作 | 短路操作 | anyMatch() allMatch() noneMatch() findFirst() findAny() |
注释:
无状态:指元素的处理不受之前元素的影响;
有状态:指该操作只有拿到所有元素之后才能继续下去。
非短路操作:指必须处理所有元素才能得到最终结果;
短路操作:指遇到某些符合条件的元素就可以得到最终结果,如 A || B,只要A为true,则无需判断B的结果。
3. 使用
3.1 流的常用创建方法
3.1.1使用Collection下的 stream()
和 parallelStream()
方法
1 | public static void method1() { |
3.1.2 使用Arrays中的 stream()
方法,将数组转成流
1 | public static void method2() { |
3.1.3 使用Stream中的静态方法: of()
、iterate()
、generate()
1 | public static void method3() { |
3.1.4 使用 BufferedReader.lines()
方法,将每行内容转成流
1 | public static void method4() throws IOException { |
3.1.5 使用 Pattern.splitAsStream()
方法,将字符串分隔成流
1 | public static void method5() { |
3.2 流的中间操作
3.2.1 筛选与切片
filter()
:过滤流中的某些元素limit()
:获取前n个元素skip()
:跳过前n个元素limit + skip
:可以实现分页skip(PageNumber * PageSize).limit(PageSize)
distinct()
:通过流中元素的hashCode()
和equals()
去除重复元素
1 | public static void method1() { |
3.2.2 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1
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13public static void method2() {
List<String> list = Arrays.asList("A,B,C", "1,2,3");
Stream<String> stringStream1 = list.stream().map( x -> x.replaceAll(",", "|"));
stringStream1.forEach(System.out::println);
Stream<String> stringStream2 = list.stream().flatMap( x ->{
String[] split = x.split(",");
Stream<String> stringStream = Arrays.stream(split);
return stringStream;
});
stringStream2.forEach(System.out::println);
}
3.2.3 排序
sorted()
: 自然排序,流中元素需要实现Comparable接口sorted(Comparator c)
: 自定义排序,自定义Comparator排序器1
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28public static void method3() {
List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 8, 2, 3, 6, 7, 6, 3, 7, 2);
integers.stream().sorted().forEach(System.out::println);
List<String> strings = Arrays.asList("K", "H", "I", "G", "H", "N", "E", "S", "S");
strings.stream().sorted(
(s1, s2) -> {
return s1.compareTo(s2);
}
).forEach(System.out::println);
class Student {
String name;
int score;
}
List<Student> students = Arrays.asList( new Student("K", 100),
new Student("H", 91),
new Student("I", 95),
new Student("G", 98),
new Student("N", 88));
students.stream().sorted(
(s1, s2) -> {
return s1.score - s2.score;
}
).forEach(System.out::println);
}
3.2.4 消费
peek()
:接收Consumer
表达式,无返回值1
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18public static void method4() {
class Student {
String name;
int score;
}
List<Student> students = Arrays.asList( new Student("K", 100),
new Student("H", 91),
new Student("I", 95),
new Student("G", 98),
new Student("N", 88));
students.stream().peek(
s -> {
s.setScore(99);
}
).forEach(System.out::println);
}
4. 流的终止操作
4.1 匹配、聚合操作
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falsenoneMatch()
: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falseanyMatch()
:接收一个Predicate
函数,只要流中有一个元素满足该断言则返回true,否则返回falsefindFIrst()
:返回流中第一个元素findAny()
:返回流中的任意元素count()
:返回流中元素总个数max()
:返回流中元素的最大值min()
:返回流中元素的最小值
1 | public static void method1() { |
4.2 规约操作
Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)
:第一次执行时,accumulator
函数的第一个参数为流中的第一个元素,第二个参数为流中元素的第二个元素;第二次执行时,第一个参数为第一次函数执行的结果,第二个参数为流中的第三个元素;依次类推。T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator)
:流程跟上面一样,只是第一次执行时,accumulator
函数的第一个参数为identity
,而第二个参数为流中的第一个元素。<U> U reduce(U identity,BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,BinaryOperator<U> combiner)
:在串行流(stream)中,该方法跟第二个方法一样,即第三个参数combiner
不会起作用。在并行流(parallelStream)中,我们知道流被fork join出多个线程进行执行,此时每个线程的执行流程就跟第二个方法reduce(identity, accumulator)
一样,而第三个参数combiner
函数,则是将每个线程的执行结果当成一个新的流,然后使用第一个方法reduce(accumulator)
流程进行规约。
1 | public static void method2() { |
4.3 收集操作
collect()
:接收一个Collector实例,将流中元素收集成另外一个数据结构。
Collector<T, A, R>
是一个接口,有以下5个抽象方法:
Supplier<A> supplier()
:创建一个结果容器A。BiConsumer<A, T> accumulator()
:消费型接口,第一个参数为容器A,第二个参数为流中元素T。BinaryOperator<A> combiner()
:函数接口,该参数的作用跟上一个方法(reduce)中的combiner参数一样,将并行流中各个子进程的运行结果(accumulator函数操作后的容器A)进行合并。Function<A, R> finisher()
:函数式接口,参数为容器A,返回类型为collect方法最终想要的结果R。Set<Characteristics> characteristics()
:返回一个不可变的Set集合,用来表明该Collector的特征。
有以下三个特征:
CONCURRENT
:表示此收集器支持并发。UNORDERED
:表示该收集操作不会保留流中元素原有的顺序。IDENTITY_FINISH
:表示finisher参数只是标识而已,可忽略。
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