Java8新特性Stream的常見用法

Stream簡介

Stream流是java 8 中新引入的特性，用來處理集合中的資料，它與 java。io 包裡的 InputStream 和 OutputStream 是完全不同的概念。

Stream不是資料結構，也不儲存資料，它是有關演算法和計算的，更像一個高階版本的迭代器Iterator。原始版本的 Iterator，只能顯式地一個一個遍歷元素並對其執行某些操作；高階版本的 Stream，只要給出需要對其包含的元素執行什麼操作，比如 “過濾掉長度大於 10 的字串”、“判斷是否包含某個字元”等，Stream 會隱式地在內部進行遍歷，做出相應的資料轉換。

Stream API 藉助於同樣新出現的 Lambda 表示式，極大的提高程式設計效率和程式可讀性。同時它提供序列和並行兩種模式進行匯聚操作，可以很方便地寫出高效能的併發程式。

Stream的使用

流操作的型別有三種：

（1）建立流

（2）修改流元素（中間操作，Intermediate Operations）

（3）消費流元素（終端操作，Terminal Operations）

建立流

流有兩種：

（1）stream() ：建立序列流。（2）parallelStream() ：建立並行流。

並行流的特點就是將一個大任務切分成多個小任務，無序一起執行，當然如果我們需要順序輸出的話可以使用forEachOrdered，速度會比序列流快一些。它透過預設的ForkJoinPool，可能提高你的多執行緒任務的速度。

（1）透過Stream。of（）將元素轉化成流

Stream。of建立流Stream stream = Stream。of（“你”， “我”， “她”）；

（2）每個集合都可以透過呼叫 stream（）方法來產生一個流

//String ［］ strArray = new String［］ {“a”， “b”， “c”}；stream = Stream。of（strArray）；stream = Arrays。stream（strArray）；// List list = Arrays。asList（strArray）；stream = list。stream（）；//Set w = new HashSet<>（Arrays。asList（strArray））stream = w。stream（）；

使用舉例

案例裡使用的類

class Person { private String name； // 姓名 private int salary； // 戰鬥力 private int age； // 年齡 private String sex； //性別 private String area； // 必殺技 // 構造方法 public Person（String name， int salary， int age，String sex，String area） { this。name = name； this。salary = salary； this。age = age； this。sex = sex； this。area = area； } public String getName（） { return name； } public void setName（String name） { this。name = name； } public int getSalary（） { return salary； } public void setSalary（int salary） { this。salary = salary； } public int getAge（） { return age； } public void setAge（int age） { this。age = age； } public String getSex（） { return sex； } public void setSex（String sex） { this。sex = sex； } public String getArea（） { return area； } public void setArea（String area） { this。area = area； } @Override public String toString（） { return “Person{” + “name=‘” + name + ’\‘’ + “， salary=” + salary + “， age=” + age + “， sex=‘” + sex + ’\‘’ + “， area=‘” + area + ’\‘’ + ‘}’； } }

（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型別存在的。Optional類是一個可以為null的容器物件，呼叫get（）方法會返回該物件。

@Test public void streamTest1（） { List personList = new ArrayList（）； personList。add（new Person（“鳴人”， 8900， 18， “1”，“螺旋丸”））； personList。add（new Person（“佐助”， 8800， 18， “1”，“須佐能乎”））； personList。add（new Person（“小櫻”， 7800， 17， “2”，“治療術”））； personList。add（new Person（“自來也”， 8200， 30， “1”，“通靈術”））； personList。add（new Person（“大蛇丸”， 9500， 30， “1”，“八岐大蛇”））； personList。add（new Person（“綱手”， 7900， 29， “2”，“百豪之術”））； // 遍歷輸出符合條件的物件，戰鬥力大於8000 personList。stream（）。filter（person -> person。getSalary（） > 8000）。forEach（System。out：：println）； // 匹配第一個 Optional findFirst = personList。stream（）。filter（person -> person。getAge（） > 18）。findFirst（）； System。out。println（“匹配第一個值：” + findFirst。get（））； // 匹配隨機一個（適用於並行流） Optional findAny = personList。parallelStream（）。filter（person -> person。getAge（） > 18）。findAny（）； System。out。println（“匹配隨機一個值：” + findAny。get（））； // 是否包含符合特定條件年齡大於20 boolean anyMatch = personList。stream（）。anyMatch（person -> person。getAge（） > 20）； System。out。println（“是否存在年齡大於20的：” + anyMatch）； }

執行結果：

（2）篩選（filter）

篩選，是按照一定的規則校驗流中的元素，將符合條件的元素提取到新的流中的操作。

@Test public void streamTest2（） { List personList = new ArrayList（）； personList。add（new Person（“鳴人”， 8900， 18， “1”，“螺旋丸”））； personList。add（new Person（“佐助”， 8800， 18， “1”，“須佐能乎”））； personList。add（new Person（“小櫻”， 7800， 17， “2”，“治療術”））； personList。add（new Person（“自來也”， 8200， 30， “1”，“通靈術”））； personList。add（new Person（“大蛇丸”， 9500， 30， “1”，“八岐大蛇”））； personList。add（new Person（“綱手”， 7900， 29， “2”，“百豪之術”））； //篩選出所有戰鬥力大於8000的 List list = personList。stream（）。filter（person -> person。getSalary（） > 8000）。collect（Collectors。toList（））； System。out。println（“戰鬥力大於8000的值：” + list）； }

執行結果：

（3）聚合（max/min/count/sum）

max、min、count、sum這些字眼你一定不陌生，沒錯，在mysql中我們常用它們進行資料統計。Java stream中也引入了這些概念和用法，極大地方便了我們對集合、陣列的資料統計工作。

@Test public void streamTest3（） { List personList = new ArrayList（）； personList。add（new Person（“鳴人”， 8900， 18， “1”，“螺旋丸”））； personList。add（new Person（“佐助”， 8800， 18， “1”，“須佐能乎”））； personList。add（new Person（“小櫻”， 7800， 17， “2”，“治療術”））； personList。add（new Person（“自來也”， 8200， 30， “1”，“通靈術”））； personList。add（new Person（“大蛇丸”， 9500， 31， “1”，“八岐大蛇”））； personList。add（new Person（“綱手”， 7900， 29， “2”，“百豪之術”））； //獲取年齡最大的 Optional max = personList。stream（）。max（Comparator。comparing（Person：：getAge））； System。out。println（“年齡最大的是：” + max。get（））； //獲取戰鬥力最小的 Optional min = personList。stream（）。min（Comparator。comparing（Person：：getSalary））； System。out。println（“戰鬥力最小的是：” + min。get（））； //計算戰鬥力大於8000的有幾個人 long count = personList。stream（）。filter（person -> person。getSalary（） > 8000）。count（）； System。out。println（“戰鬥力大於8000的人數是：” + count）； //計算總年齡是多少 int sum = personList。stream（）。mapToInt（person -> person。getAge（））。sum（）； System。out。println（“總年齡是是：” + sum）； }

執行結果：

（4）排序（sorted）

stream中有兩種排序：

sorted（）：自然排序，流中元素需實現Comparable介面

sorted（Comparator com）：自定義排序，自定義Comparator排序器

@Test public void streamTest4（） { List personList = new ArrayList（）； personList。add（new Person（“鳴人”， 8900， 18， “1”，“螺旋丸”））； personList。add（new Person（“佐助”， 8800， 18， “1”，“須佐能乎”））； personList。add（new Person（“小櫻”， 7800， 17， “2”，“治療術”））； personList。add（new Person（“自來也”， 8200， 30， “1”，“通靈術”））； personList。add（new Person（“大蛇丸”， 9500， 31， “1”，“八岐大蛇”））； personList。add（new Person（“綱手”， 7900， 29， “2”，“百豪之術”））； //按戰鬥力升序排序（自然排序） List newList = personList。stream（）。sorted（Comparator。comparing（Person：：getSalary））。collect（Collectors。toList（））； System。out。println（“按戰鬥力升序排序：” + newList）； //按戰鬥力降序排序（自然排序） List newList2 = personList。stream（）。sorted（Comparator。comparing（Person：：getSalary）。reversed（））。collect（Collectors。toList（））； System。out。println（“按戰鬥力降序排序：” + newList2）； // 先按年齡再按戰鬥力排序（自定義排序降序） List newList3 = personList。stream（）。sorted（（p1， p2） -> { if （p1。getAge（） == p2。getAge（）） { return p2。getSalary（） - p1。getSalary（）； } else { return p2。getAge（） - p1。getAge（）； } }）。collect（Collectors。toList（））； System。out。println（“先按年齡再按戰鬥力：” + newList3）； }

執行結果：

（5）對映（map/flatMap）

對映，可以將一個流的元素按照一定的對映規則對映到另一個流中。分為map和flatMap：

map：接收一個函式作為引數，該函式會被應用到每個元素上，並將其對映成一個新的元素。

flatMap：接收一個函式作為引數，將流中的每個值都換成另一個流，然後把所有流連線成一個流。

@Test public void streamTest5（） { List personList = new ArrayList（）； personList。add（new Person（“鳴人”， 8900， 18， “1”，“螺旋丸”））； personList。add（new Person（“佐助”， 8800， 18， “1”，“須佐能乎”））； personList。add（new Person（“小櫻”， 7800， 17， “2”，“治療術”））； personList。add（new Person（“自來也”， 8200， 30， “1”，“通靈術”））； personList。add（new Person（“大蛇丸”， 9500， 31， “1”，“八岐大蛇”））； personList。add（new Person（“綱手”， 7900， 29， “2”，“百豪之術”））； //將人物和必殺技組合， List strList = personList。stream（）。map（person -> person。getName（） + “——>” + person。getArea（））。collect（Collectors。toList（））； System。out。println（“人物和必殺技組合：” + strList）； }

執行結果：

（6）歸約（reduce）

歸約，也稱縮減，顧名思義，是把一個流縮減成一個值，能實現對集合求和、求乘積和求最值操作。

@Test public void streamTest6（） { List personList = new ArrayList（）； personList。add（new Person（“鳴人”， 8900， 18， “1”，“螺旋丸”））； personList。add（new Person（“佐助”， 8800， 18， “1”，“須佐能乎”））； personList。add（new Person（“小櫻”， 7800， 17， “2”，“治療術”））； personList。add（new Person（“自來也”， 8200， 30， “1”，“通靈術”））； personList。add（new Person（“大蛇丸”， 9500， 31， “1”，“八岐大蛇”））； personList。add（new Person（“綱手”， 7900， 29， “2”，“百豪之術”））； //求戰鬥力總和方式1 Integer sum = personList。stream（）。map（Person：：getSalary）。reduce（（x，y） -> x + y）。get（）； System。out。println（“戰鬥力總和（方式1）：” + sum）； //求戰鬥力總和方式2 Integer sum2 = personList。stream（）。map（Person：：getSalary）。reduce（Integer：：sum）。get（）； System。out。println（“戰鬥力總和（方式2）：” + sum2）； //求戰鬥力總和方式3 Integer sum3 = personList。stream（）。map（Person：：getSalary）。reduce（0，Integer：：sum）； System。out。println（“戰鬥力總和（方式3）：” + sum3）； //求年齡的乘積 Integer product = personList。stream（）。map（Person：：getAge）。reduce（（x，y） -> x * y）。get（）； System。out。println（“年齡的乘積：” + product）； //求戰鬥力最大的值 Integer max = personList。stream（）。map（Person：：getSalary）。reduce（1，Integer：：max）； System。out。println（“鬥力最大的值：” + max）； }

執行結果：

（7）收集（collect）

收集，可以說是內容最繁多、功能最豐富的部分了。從字面上去理解，就是把一個流收集起來，最終可以是收整合一個值也可以收整合一個新的集合。主要依賴java。util。stream。Collectors類內建的靜態方法。

（8）歸集（toList/toSet/toMap）

因為流不儲存資料，那麼在流中的資料完成處理後，需要將流中的資料重新歸集到新的集合裡。toList、toSet和toMap是比較常見的用法

@Test public void streamTest7（） { List personList = new ArrayList（）； personList。add（new Person（“鳴人”， 8900， 18， “1”， “螺旋丸”））； personList。add（new Person（“佐助”， 8800， 18， “1”， “須佐能乎”））； personList。add（new Person（“小櫻”， 7800， 17， “2”， “治療術”））； personList。add（new Person（“自來也”， 8200， 30， “1”， “通靈術”））； personList。add（new Person（“大蛇丸”， 9500， 31， “1”， “八岐大蛇”））； personList。add（new Person（“綱手”， 7900， 29， “2”， “百豪之術”））； //必殺技list集合 List list = personList。stream（）。map（person -> person。getArea（））。collect（Collectors。toList（））； System。out。println（“必殺技集合toList：” + list）； //大於18的年齡set集合 Set set = personList。stream（）。filter（person -> person。getAge（） > 18）。map（Person：：getAge）。collect（Collectors。toSet（））； System。out。println（“大於18的年齡集合toSet：” + set）； //戰鬥力大於8000的map集合（寫法1） Map<？， Person> map = personList。stream（）。filter（p -> p。getSalary（） > 8000）。collect（Collectors。toMap（Person：：getName， p -> p））； System。out。println（“戰鬥力大於8000的集合toMap：” + map）； //戰鬥力大於8000的map集合（寫法2） Map<？， Person> map2 = personList。stream（）。filter（p -> p。getSalary（） > 8000）。collect（Collectors。toMap（Person：：getName， Function。identity（）））； System。out。println（“戰鬥力大於8000的集合toMap：” + map2）； }

執行結果：