Java Stream学习笔记（一）

标签：Java Stream stream List 笔记 jkl userList strings

Java Stream学习笔记

Stream是Java 8 API添加的一个新的抽象，称为流Stream，以一种声明性方式处理数据集合（侧重对于源数据计算能力的封装，并且支持序列与并行两种操作方式）。

一、特点

1、代码简洁：函数式编程写出的代码简洁且意图明确，使用stream接口让你从此告别for循环。

2、多核友好：Java函数式编程使得编写并行程序如此简单，就是调用一下方法。

二、流的操作

2.1.通过Stream创建

Stream<Integer> stream1 = Stream.of(1,2,3,4,5);

2.2.通过Collection集合创建(最常用的方式，重点掌握)

List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
        integerList.add(1);
        integerList.add(2);
        integerList.add(3);
        integerList.add(4);
        integerList.add(5);
        Stream<Integer> listStream = integerList.stream();

2.3.通过数组创建

int[] intArr = {1, 2, 3, 4, 5};
        IntStream arrayStream = Arrays.stream(intArr);

通过Arrays.stream方法生成流，并且该方法生成的流是数值流【即IntStream】而不是 Stream

注：

使用数值流可以避免计算过程中拆箱装箱，提高性能。

Stream API提供了mapToInt、mapToDouble、mapToLong三种方式将对象流【即Stream 】转换成对应的数值流，同时提供了boxed方法将数值流转换为对象流

2.4.通过文件创建

try {
            Stream<String> fileStream = Files.lines(Paths.get("data.txt"), Charset.defaultCharset());
 } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
	}

通过Files.line方法得到一个流，并且得到的每个流是给定文件中的一行

2.5.函数创建

iterator

Stream<Integer> iterateStream = Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(5);


iterate方法接受两个参数，第一个为初始化值，第二个为进行的函数操作，因为iterator生成的流为无限流，通过limit方法对流进行了截断，只生成5个偶数

generator

Stream<Double> generateStream = Stream.generate(Math::random).limit(5);

generate方法接受一个参数，方法参数类型为Supplier ，由它为流提供值。generate生成的流也是无限流，因此通过limit对流进行了截断

三、操作符

流的操作符类型主要分为：中间操作符、终端操作符

中间操作符

通常对于Stream的中间操作，可以视为是源的查询，并且是懒惰式的设计，对于源数据进行的计算只有在需要时才会被执行，与数据库中视图的原理相似；

Stream流的强大之处便是在于提供了丰富的中间操作，相比集合或数组这类容器，极大的简化源数据的计算复杂度

一个流可以跟随零个或多个中间操作。其目的主要是打开流，做出某种程度的数据映射/过滤，然后返回一个新的流，交给下一个操作使用

这类操作都是惰性化的，仅仅调用到这类方法，并没有真正开始流的遍历，真正的遍历需等到终端操作时，常见的中间操作有下面即将介绍的 filter、map 等

3.1.中间操作符流的方法

中间操作符方法一共提供 8种方法。

流方法	作用	示例
filter	通过设置的条件过滤出数据（Lambda）	List strings = Arrays.asList(“abc”, “”, “bc”, “efg”, “abcd”,"", “jkl”);List filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
map	接受一个函数作为参数。这个函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素（使用映射一词，是因为它和转换类似，但其中的细微差别在于它是“创建一个新版本”而不是去“修改”）	List strings = Arrays.asList(“abc”, “abc”, “bc”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”); List mapped = strings.stream().map(str->str+"-itcast").collect(Collectors.toList());
distinct	d对数据流中的元素进行去重操作，要重写hashCode和equals方法（根据流所生成元素的hashCode和equals方法实现）的流	List numbers = Arrays.asList(1, 2, 1, 3, 3, 2, 4); numbers.stream().filter(i -> i % 2 == 0).distinct().forEach(System.out::println);
sorted	返回排序后的流	Liststrings1=Arrays.asList(“abc”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);List sorted1 = strings1.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
limit	会返回一个不超过给定长度的流(限制数据长度)	List strings = Arrays.asList(“abc”, “abc”, “bc”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);List limited = strings.stream().limit(3).collect(Collectors.toList());
skip	返回一个扔掉了前n个元素的流（跳过n条数据）	List strings = Arrays.asList(“abc”, “abc”, “bc”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);List skiped = strings.stream().skip(3).collect(Collectors.toList());
flatMap	使用flatMap方法的效果是，各个数组并不是分别映射成一个流，而是映射成流的内容。所有使用map(Arrays::stream)时生成的单个流都被合并起来，即扁平化为一个流	List strings = Arrays.asList(“abc”, “abc”, “bc”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);Stream flatMap = strings.stream().flatMap(Java8StreamTest::getCharacterByString);
peek	对元素进行遍历处理	List strings = Arrays.asList(“abc”, “abc”, “bc”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);strings .stream().peek(str-> str + "a").forEach(System.out::println);

终端操作符

Stream流执行完终端操作之后，无法再执行其他动作，否则会报状态异常，提示该流已经被执行操作或者被关闭，想要再次执行操作必须重新创建Stream流

一个流有且只能有一个终端操作，当这个操作执行后，流就被关闭了，无法再被操作，因此一个流只能被遍历一次，若想在遍历需要通过源数据在生成流。

终端操作的执行，才会真正开始流的遍历。如 count、collect 等

3.2终端操作符流的方法

终端操作符一共提供 12 种方法。

流方法	作用	示例
collect	收集器，将流转换为其他形式	List strings = Arrays.asList(“cv”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);Set set = strings.stream().collect(Collectors.toSet());List list = strings.stream().collect(Collectors.toList());Map<String, String> map = strings.stream().collect(Collectors.toMap(v ->v.concat("_name"), v1 -> v1, (v1, v2) -> v1));
forEach	遍历流	List strings = Arrays.asList(“cv”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);strings.stream().forEach(s -> out.println(s));
findFirst	返回第一个元素	List strings = Arrays.asList(“cv”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);
findAny	将返回当前流中的任意元素	List strings = Arrays.asList(“cv”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”); Optional any = strings.stream().findAny();
count	返回流中元素总数	List strings = Arrays.asList(“cv”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”); long count = strings.stream().count();
sum	求和	int sum = userList.stream().mapToInt(User::getId).sum();
max	最大值	int max = userList.stream().max(Comparator.comparingInt(User::getId)).get().getId();
min	最小值	int min = userList.stream().min(Comparator.comparingInt(User::getId)).get().getId();
anyMatch	检查是否至少匹配一个元素，返回boolean	List strings = Arrays.asList(“abc”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”); boolean b = strings.stream().anyMatch(s -> s == “abc”);
noneMatch	检查是否没有匹配所有元素，返回boolean	List strings = Arrays.asList(“abc”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”); boolean b = strings.stream().noneMatch(s -> s == “abc”);
reduce	可以将流中元素反复结合起来，得到一个值	List strings = Arrays.asList(“cv”, “abd”, “aba”, “efg”, “abcd”,“jkl”, “jkl”);Optional reduce = strings.stream().reduce((acc,item) -> {return acc+item;});if(reduce.isPresent())out.println(reduce.get());

四、Collect收集器（终端操作符）

Collector：结果收集策略的核心接口，具备将指定元素累加存放到结果容器中的能力；并在Collectors工具中提供了Collector接口的实现类

示例数据

    public static void main(String[] args) {
        List<User> userList = getUserList();
    }
 
    private static List<User> getUserList() {
        List<User> userList = new ArrayList<>();
 
        userList.add(new User(1,"张三",18,"上海"));
        userList.add(new User(2,"王五",16,"上海"));
        userList.add(new User(3,"李四",20,"上海"));
        userList.add(new User(4,"张雷",22,"北京"));
        userList.add(new User(5,"张超",15,"深圳"));
        userList.add(new User(6,"李雷",24,"北京"));
        userList.add(new User(7,"王爷",21,"上海"));
        userList.add(new User(8,"张三丰",18,"广州"));
        userList.add(new User(9,"赵六",16,"广州"));
        userList.add(new User(10,"赵无极",26,"深圳"));
 
        return userList;
    }

4.1.1toList（常用)

将用户ID存放到List集合中

List<Integer> idList = userList.stream().map(User::getId).collect(Collectors.toList()) ;

4.2.toMap（常用）

将用户ID和Name以Key-Value形式存放到Map集合中

Map<Integer,String> userMap = userList.stream().collect(Collectors.toMap(User::getId,User::getName));

4.3.toSet（常用）

将用户所在城市存放到Set集合中

Set<String> citySet = userList.stream().map(User::getCity).collect(Collectors.toSet());

4.4.counting

符合条件的用户总数

long count = userList.stream().filter(user -> user.getId()>1).collect(Collectors.counting());

4.5.summingInt

对结果元素即用户ID求和

Integer sumInt = userList.stream().filter(user -> user.getId()>2).collect(Collectors.summingInt(User::getId)) ;

4.6.minBy

筛选元素中ID最小的用户

User maxId = userList.stream().collect(Collectors.minBy(Comparator.comparingInt(User::getId))).get() ;

4.7.joining

将用户所在城市，以指定分隔符链接成字符串；

String joinCity = userList.stream().map(User::getCity).collect(Collectors.joining("||"));

4.8.groupingBy (常用)

按条件分组，以城市对用户进行分组；

Map<String,List<User>> groupCity = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getCity));

五、orElse 和orElseGet

5.1.orElse(null)

表示如果一个都没找到返回null（orElse()中可以塞默认值。如果找不到就会返回orElse中设置的默认值）

/**
 * Return the value if present, otherwise return {@code other}.
 *
 * @param other the value to be returned if there is no value present, may
 * be null
 * @return the value, if present, otherwise {@code other}
 * 返回值，如果存在，否则返回其他
 */
public T orElse(T other) {
    return value != null ? value : other;
}

5.2.orElseGet(null)

表示如果一个都没找到返回null（orElseGet()中可以塞默认值。如果找不到就会返回orElseGet中设置的默认值）

orElse（）接受类型T的任何参数，而orElseGet（）接受类型为Supplier的函数接口，该接口返回类型为T的对象

/**
 * Return the value if present, otherwise invoke {@code other} and return
 * the result of that invocation.
 *
 * @param other a {@code Supplier} whose result is returned if no value
 * is present
 * @return the value if present otherwise the result of {@code other.get()}
 * @throws NullPointerException if value is not present and {@code other} is
 * null
 * 返回值如果存在，否则调用其他值并返回该调用的结果
 */
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other) {
    return value != null ? value : other.get();
}

5.3.orElse(null)和orElseGet(null)区别

1、当返回Optional的值是空值null时，无论orElse还是orElseGet都会执行

2、而当返回的Optional有值时，orElse会执行，而orElseGet不会执行

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