Java8中Stream詳細用法歸納

本篇文章為大家帶來了關於java的相關知識，其中主要介紹了關於Stream詳細用法的相關問題，版本新增的Stream，配合約版本出現的Lambda ，給我們操作集合（Collection）提供了極大的便利，下面一起來看看，希望對大家有幫助。

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一、概述​​

Java 8 是一個非常成功的版本，這個版本新增的Stream，配合約版本出現的Lambda ，給我們操作集合（Collection）提供了極大的便利。 Stream流是JDK8新增的成員，允許以聲明性方式處理資料集合，可以把Stream流看作是遍歷資料集合的一個進階迭代器。 Stream 是 Java8 中處理集合的關鍵抽象概念，它可以指定你希望對集合進行的操作，可以執行非常複雜的查找/篩選/過濾、排序、聚合和映射資料等操作。使用Stream API 對集合資料進行操作，就類似於使用 SQL 執行的資料庫查詢。也可以使用 Stream API 來並行執行操作。簡而言之，Stream API 提供了一種高效且易於使用的處理資料的方式。

1、使用流的好處

程式碼以宣告性方式書寫，說明想要完成什麼，而不是說明如何完成一個動作。
可以把幾個基礎操作連接起來，來表達複雜的資料處理的管線，同時保持程式碼清晰可讀。

2、流是什麼?

從支援資料處理操作的來源產生元素序列.資料來源可以是集合,陣列或IO資源。

從操作角度來看,流與集合是不同的. 流不儲存資料值; 流的目的是處理資料,它是關於演算法與計算的。

如果把集合當作流的資料來源,建立流時不會導致資料流動; 如果流的終止運算需要值時,流會從集合中取得值; 流只使用一次。

流中心思想是延遲計算,流直到需要時才計算值。

Stream可以由陣列或集合創建，對流的操作分為兩種：

#中間操作，每次傳回一個新的流，可以有多個。

終端機操作，每個流只能進行一次終端操作，終端操作結束後流無法再次使用。終端操作會產生一個新的集合或值。

特性：

不是資料結構，不會儲存資料。

不會修改原來的資料來源，它會將操作後的資料儲存到另一個物件中。 （保留意見：畢竟peek方法可以修改流中元素）

惰性求值，流在中間處理過程中，只是對操作進行了記錄，並不會立即執行，需要等到執行終止操作的時候才會進行實際的計算。

二、分類

無狀態：指元素的處理不受先前元素的影響；

有狀態：指該運算只有拿到所有元素之後才能繼續下去。

非短路運算：指必須處理所有元素才能得到最終結果；

短路運算：指遇到某些符合條件的元素就可以得到最終結果，如A || B，只要A為true，則無需判斷B的結果。

三、Stream的創建

Stream可以透過集合陣列來建立。

1、透過java.util.Collection.stream() 方法用集合建立流

List<string> list = Arrays.asList("a", "b", "c");// 创建一个顺序流
Stream<string> stream = list.stream();// 创建一个并行流
Stream<string> parallelStream = list.parallelStream();</string></string></string>

2、使用java.util.Arrays.stream(T[]array)方法用陣列建立流

int[] array={1,3,5,6,8};IntStream stream = Arrays.stream(array);

3、使用Stream的靜態方法：of()、iterate()、generate()

Stream<integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
 Stream<integer> stream2 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 3).limit(4);stream2.forEach(System.out::println);
 Stream<double> stream3 = Stream.generate(Math::random).limit(3);stream3.forEach(System.out::println);</double></integer></integer>

輸出結果：

0 3 6 90.67961569092719940.19143142088542830.8116932592396652

stream和parallelStream的簡單區分：stream是順序流，由主執行緒依序對流執行操作，而parallelStream是並行流，內部以多執行緒並行執行的方式對流進行操作，但前提是流中的資料處理沒有順序要求。例如篩選集合中的奇數，兩者的處理不同之處：

如果流中的資料量夠大，並行流可以加快處速度。

除了直接建立並行流，還可以透過parallel()把順序流轉換成並行流：

Optional<integer> findFirst = list.stream().parallel().filter(x->x>6).findFirst();</integer>

四、Stream API簡介

先贴上几个案例，水平高超的同学可以挑战一下：从员工集合中筛选出salary大于8000的员工，并放置到新的集合里。统计员工的最高薪资、平均薪资、薪资之和。将员工按薪资从高到低排序，同样薪资者年龄小者在前。将员工按性别分类，将员工按性别和地区分类，将员工按薪资是否高于8000分为两部分。用传统的迭代处理也不是很难，但代码就显得冗余了，跟Stream相比高下立判。

前提：員工類別

static List<person> personList = new ArrayList<person>();private static void initPerson() {
    personList.add(new Person("张三", 8, 3000));
    personList.add(new Person("李四", 18, 5000));
    personList.add(new Person("王五", 28, 7000));
    personList.add(new Person("孙六", 38, 9000));}</person></person>

1、遍歷/匹配（foreach/find/match）

Stream也是支援類似集合的遍歷和匹配元素的，只是Stream中的元素是以Optional類型存在的。 Stream的遍歷、配對非常簡單。

// import已省略，请自行添加，后面代码亦是
 
public class StreamTest {
  public static void main(String[] args) {
        List<integer> list = Arrays.asList(7, 6, 9, 3, 8, 2, 1);
 
        // 遍历输出符合条件的元素
        list.stream().filter(x -> x > 6).forEach(System.out::println);
        // 匹配第一个
        Optional<integer> findFirst = list.stream().filter(x -> x > 6).findFirst();
        // 匹配任意（适用于并行流）
        Optional<integer> findAny = list.parallelStream().filter(x -> x > 6).findAny();
        // 是否包含符合特定条件的元素
        boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(x -> x <h3 id="按条件匹配filter">2、按条件匹配filter</h3>
<p><img src="/static/imghw/default1.png" data-src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/067/c32799257ddfee7ae65dfaf7bce4b27c-5.png" class="lazy" alt="在这里插入Java8中Stream詳細用法歸納描述"></p>
<p><strong>（1）筛选员工中已满18周岁的人，并形成新的集合</strong></p>
<pre class="brush:php;toolbar:false">/**
 * 筛选员工中已满18周岁的人，并形成新的集合
 * @思路
 * List<person> list = new ArrayList<person>();
 * for(Person person : personList) {
 *     if(person.getAge() >= 18) {
 *          list.add(person);
 *     }
 * }
 */
private static void filter01() {
    initPerson();
    List<person> collect = personList.stream().filter(x -> x.getAge()>=18).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(collect);}</person></person></person>

（2）自定义条件匹配

3、聚合max、min、count

（1）获取String集合中最长的元素

/**
 * 获取String集合中最长的元素
 * @思路
 * List<string> list = Arrays.asList("zhangsan", "lisi", "wangwu", "sunliu");
 * String max = "";
 * int length = 0;
 * int tempLength = 0;
 * for(String str : list) {
 *     tempLength = str.length();
 *     if(tempLength > length) {
 *         length  = str.length();
 *         max = str;
 *      }
 * }
 * @return zhangsan
 */
private static void test02() {
    List<string> list = Arrays.asList("zhangsan", "lisi", "wangwu", "sunliu");
    Comparator super String> comparator = Comparator.comparing(String::length);
    Optional<string> max = list.stream().max(comparator);
    System.out.println(max);}</string></string></string>

（2）获取Integer集合中的最大值

//获取Integer集合中的最大值
private static void test05() {
    List<integer> list = Arrays.asList(1, 17, 27, 7);
    Optional<integer> max = list.stream().max(Integer::compareTo);
    // 自定义排序
    Optional<integer> max2 = list.stream().max(new Comparator<integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o1.compareTo(o2);
        }
    });
    System.out.println(max2);}</integer></integer></integer></integer>

//获取员工中年龄最大的人
private static void test06() {
    initPerson();
    Comparator super Person> comparator = Comparator.comparingInt(Person::getAge);
    Optional<person> max = personList.stream().max(comparator);
    System.out.println(max);}</person>

（3）获取员工中年龄最大的人

（4）计算integer集合中大于10的元素的个数

4、map与flatMap

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）字符串大写

（2）整数数组每个元素+3

/**
 * 整数数组每个元素+3
 * @思路
 * List<integer> list = Arrays.asList(1, 17, 27, 7);
   List<integer> list2 = new ArrayList<integer>();
   for(Integer num : list) {
      list2.add(num + 3);
   }
   @return [4, 20, 30, 10]
 */
private static void test09() {
    List<integer> list = Arrays.asList(1, 17, 27, 7);
    List<integer> collect = list.stream().map(x -> x + 3).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(collect);}</integer></integer></integer></integer></integer>

（3）公司效益好，每人涨2000

/**
 * 公司效益好，每人涨2000
 *
 */
private static void test10() {
    initPerson();
    List<person> collect = personList.stream().map(x -> {
        x.setAge(x.getSalary()+2000);
        return x;
    }).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(collect);}</person>

（4）将两个字符数组合并成一个新的字符数组

/**
 * 将两个字符数组合并成一个新的字符数组
 *
 */
private static void test11() {
    String[] arr = {"z, h, a, n, g", "s, a, n"};
    List<string> list = Arrays.asList(arr);
    System.out.println(list);
    List<string> collect = list.stream().flatMap(x -> {
        String[] array = x.split(",");
        Stream<string> stream = Arrays.stream(array);
        return stream;
    }).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(collect);}</string></string></string>

（5）将两个字符数组合并成一个新的字符数组

/**
 * 将两个字符数组合并成一个新的字符数组
 * @return [z,  h,  a,  n,  g, s,  a,  n]
 */
private static void test11() {
    String[] arr = {"z, h, a, n, g", "s, a, n"};
    List<string> list = Arrays.asList(arr);
    List<string> collect = list.stream().flatMap(x -> {
        String[] array = x.split(",");
        Stream<string> stream = Arrays.stream(array);
        return stream;
    }).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(collect);}</string></string></string>

5、规约reduce

归约，也称缩减，顾名思义，是把一个流缩减成一个值，能实现对集合求和、求乘积和求最值操作。

（1）求Integer集合的元素之和、乘积和最大值

/**
 * 求Integer集合的元素之和、乘积和最大值
 *
 */
private static void test13() {
    List<integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
    //求和
    Optional<integer> reduce = list.stream().reduce((x,y) -> x+ y);
    System.out.println("求和:"+reduce);
    //求积
    Optional<integer> reduce2 = list.stream().reduce((x,y) -> x * y);
    System.out.println("求积:"+reduce2);
    //求最大值
    Optional<integer> reduce3 = list.stream().reduce((x,y) -> x>y?x:y);
    System.out.println("求最大值:"+reduce3);}</integer></integer></integer></integer>

（2）求所有员工的工资之和和最高工资

/*
 * 求所有员工的工资之和和最高工资
 */
private static void test14() {
    initPerson();
    Optional<integer> reduce = personList.stream().map(Person :: getSalary).reduce(Integer::sum);
    Optional<integer> reduce2 = personList.stream().map(Person :: getSalary).reduce(Integer::max);
    System.out.println("工资之和:"+reduce);
    System.out.println("最高工资:"+reduce2);}</integer></integer>

6、收集（toList、toSet、toMap）

取出大于18岁的员工转为map

/**
 * 取出大于18岁的员工转为map
 *
 */
private static void test15() {
    initPerson();
    Map<string> collect = personList.stream().filter(x -> x.getAge() > 18).collect(Collectors.toMap(Person::getName, y -> y));
    System.out.println(collect);}</string>

7、collect

Collectors提供了一系列用于数据统计的静态方法：

计数： count

平均值： averagingInt、 averagingLong、 averagingDouble

最值： maxBy、 minBy

求和： summingInt、 summingLong、 summingDouble

统计以上所有： summarizingInt、 summarizingLong、 summarizingDouble

/**
 * 统计员工人数、平均工资、工资总额、最高工资
 */
private static void test01(){
    //统计员工人数
    Long count = personList.stream().collect(Collectors.counting());
    //求平均工资
    Double average = personList.stream().collect(Collectors.averagingDouble(Person::getSalary));
    //求最高工资
    Optional<integer> max = personList.stream().map(Person::getSalary).collect(Collectors.maxBy(Integer::compare));
    //求工资之和
    Integer sum = personList.stream().collect(Collectors.summingInt(Person::getSalary));
    //一次性统计所有信息
    DoubleSummaryStatistics collect = personList.stream().collect(Collectors.summarizingDouble(Person::getSalary));
    System.out.println("统计员工人数:"+count);
    System.out.println("求平均工资:"+average);
    System.out.println("求最高工资:"+max);
    System.out.println("求工资之和:"+sum);
    System.out.println("一次性统计所有信息:"+collect);}</integer>

8、分组(partitioningBy/groupingBy)

分区：将stream按条件分为两个 Map，比如员工按薪资是否高于8000分为两部分。

分组：将集合分为多个Map，比如员工按性别分组。有单级分组和多级分组。

将员工按薪资是否高于8000分为两部分；将员工按性别和地区分组

public class StreamTest {
  public static void main(String[] args) {
    personList.add(new Person("zhangsan",25, 3000, "male", "tieling"));
        personList.add(new Person("lisi",27, 5000, "male", "tieling"));
        personList.add(new Person("wangwu",29, 7000, "female", "tieling"));
        personList.add(new Person("sunliu",26, 3000, "female", "dalian"));
        personList.add(new Person("yinqi",27, 5000, "male", "dalian"));
        personList.add(new Person("guba",21, 7000, "female", "dalian"));
 
    // 将员工按薪资是否高于8000分组
        Map<boolean>> part = personList.stream().collect(Collectors.partitioningBy(x -> x.getSalary() > 8000));
        // 将员工按性别分组
        Map<string>> group = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex));
        // 将员工先按性别分组，再按地区分组
        Map<string>>> group2 = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex, Collectors.groupingBy(Person::getArea)));
        System.out.println("员工按薪资是否大于8000分组情况：" + part);
        System.out.println("员工按性别分组情况：" + group);
        System.out.println("员工按性别、地区：" + group2);
  }}</string></string></boolean>

9、连接joining

joining可以将stream中的元素用特定的连接符（没有的话，则直接连接）连接成一个字符串。

10、排序sorted

将员工按工资由高到低（工资一样则按年龄由大到小）排序

private static void test04(){
    // 按工资升序排序（自然排序）
    List<string> newList = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary)).map(Person::getName)
            .collect(Collectors.toList());
    // 按工资倒序排序
    List<string> newList2 = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).reversed())
            .map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
    // 先按工资再按年龄升序排序
    List<string> newList3 = personList.stream()
            .sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).thenComparing(Person::getAge)).map(Person::getName)
            .collect(Collectors.toList());
    // 先按工资再按年龄自定义排序（降序）
    List<string> newList4 = personList.stream().sorted((p1, p2) -> {
        if (p1.getSalary() == p2.getSalary()) {
            return p2.getAge() - p1.getAge();
        } else {
            return p2.getSalary() - p1.getSalary();
        }
    }).map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
 
    System.out.println("按工资升序排序：" + newList);
    System.out.println("按工资降序排序：" + newList2);
    System.out.println("先按工资再按年龄升序排序：" + newList3);
    System.out.println("先按工资再按年龄自定义降序排序：" + newList4);}</string></string></string></string>

11、提取/组合

流也可以进行合并、去重、限制、跳过等操作。

private static void test05(){
    String[] arr1 = { "a", "b", "c", "d" };
    String[] arr2 = { "d", "e", "f", "g" };
    Stream<string> stream1 = Stream.of(arr1);
    Stream<string> stream2 = Stream.of(arr2);
    // concat:合并两个流 distinct：去重
    List<string> newList = Stream.concat(stream1, stream2).distinct().collect(Collectors.toList());
    // limit：限制从流中获得前n个数据
    List<integer> collect = Stream.iterate(1, x -> x + 2).limit(10).collect(Collectors.toList());
    // skip：跳过前n个数据
    List<integer> collect2 = Stream.iterate(1, x -> x + 2).skip(1).limit(5).collect(Collectors.toList());
 
    System.out.println("流合并：" + newList);
    System.out.println("limit：" + collect);
    System.out.println("skip：" + collect2);}</integer></integer></string></string></string>

12、读取文件的流操作

13、计算两个list中的差集

//计算两个list中的差集
List<string> reduce1 = allList.stream().filter(item -> !wList.contains(item)).collect(Collectors.toList());</string>

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