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零基础学Java第二十六天之Stream流

时间：2024-05-29 14:00:46浏览次数：28  
标签：第二十六 Java Stream stream System Course Student println new

Stream

简介

Stream（流）是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等），生成元素序列。换言之，集合是存储数据的容器，流使用操作这些数据的

Stream可以对集合进行非常复杂的查找、过滤、映射数据等操作，类似于SQL执行数据库查询。Stream提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式

注意：

  • Stream不会存储数据
  • Stream不会改变源数据，通过一系列操作数据源会返回一个持有结果的新Stream
  • Stream操作是延迟执行的，意味着流会等到需要结果的时候才执行
执行步骤
  1. 创建Stream：通过数据源（集合、数组等）获取一个Stream
  2. 中间操作：中间操作链，对源数据的数据进行处理
  3. 终止操作：执行中间操作，并产生结果
创建Stream
public class Test1 {
	@Test
	public void test01() {
		//方式一：通过Collection接口提供的stream()-串行流或parallelStream()-并行流 获取流对象
		List<String> list = new ArrayList<>();
		Stream<String> stream1 = list.stream();
		
		//方式二：通过Arrays的静态方法stream()获取流对象
		String[] strs = new String[10];
		Stream<String> stream2 = Arrays.stream(strs);
		
		//方式三：通过Stream的静态方法of()获取流对象
		Stream<String> stream3 = Stream.of("aaa","bbb","ccc");
		
		//方式四：创建无限流
		//iterate()迭代
		Stream<Integer> stream4 = Stream.iterate(1, (x)->x+=100);
		stream4.limit(3).forEach(System.out::println);
		
        //方式五：创建无限流
		//generate()生成
		Stream<Double> stream5 = Stream.generate(()->Math.random());
		stream5.limit(3).forEach(System.out::println);
	}
}

注意：多个中间操作可以连接成一个流水线，除非流水线触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理，而在终止操作时一次性全部处理，称为惰性求值/延迟加载

中间操作 - 筛选与切片
方法描述
filter(Predicate p)从流中排除元素
limit(long maxSize)设置限制数据条数
skip(long n)跳过元素，返回跳过n个元素的流，若流中不满足n个元素则返回空流。与limit()互补
distinct()筛选，流通过元素对象的hashCode()和equals()方法去除重复元素

如果没有终止操作，中间操作就不会被调用，终止操作时一次性全部处理，这种称为惰性求值/延迟加载

public class Test1 {
	List<Student> stuList = Arrays.asList(
			new Student("张三", 28, 4800,Course.JAVA),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA),
			new Student("王五", 19, 9600,Course.HTML),
			new Student("赵六", 42, 6100,Course.HTML),
			new Student("孙七", 23, 9600,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON),
   			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA));
	@Test
	public void test01() {	
		//需求1：过滤掉小于5000的学生对象
		Stream<Student> stream = stuList.stream().filter((x)-> {
			System.out.println("中间操作");
			return x.getSalary()>5000;
		});
		//迭代输出流里的数据就等同于终止操作
		//迭代功能在forEach()中完成，称为内部迭代（集合使用iterator()称为外部迭代）
		stream.forEach(System.out::println);
	}
	@Test
	public void test02() {	
		//需求2：过滤掉小于5000的学生对象，并显示3条
		//注意：因为限制了数据条数，所以满足数据条数后，后续的操作就不再运行了，效率就提高了
		Stream<Student> stream = stuList.stream().filter((x)-> {
			System.out.println("短路");
			return x.getSalary()>5000;
		}).limit(3);
		//迭代输出流里的数据就等同于终止操作
		//迭代功能在forEach()中完成，称为内部迭代（集合使用iterator()称为外部迭代）
		stream.forEach(System.out::println);
	}
	@Test
	public void test03() {	
		//需求3：过滤掉小于5000的学生对象，并跳过第1个学生对象
		Stream<Student> stream = stuList.stream().
				filter((x)-> x.getSalary()>5000).
				skip(1);
		//迭代输出流里的数据就等同于终止操作
		//迭代功能在forEach()中完成，称为内部迭代（集合使用iterator()称为外部迭代）
		stream.forEach(System.out::println);
	}
	@Test
	public void test04() {	
		//需求4：过滤掉小于5000的学生对象，并筛选掉重复元素
        //Stream底层通过元素对象(Student对象)的hashCode()和equals()方法去除重复元素
		Stream<Student> stream = stuList.stream().
				filter((x)-> x.getSalary()>5000).
				distinct();

		//迭代输出流里的数据就等同于终止操作
		//迭代功能在forEach()中完成，称为内部迭代（集合使用iterator()称为外部迭代）
		stream.forEach(System.out::println);
	}
}
enum Course{//课程枚举
	JAVA,HTML,PYTHON;
}
class Student{//学生类
	private String name;
	private int age;
	private double salary;
	private Course course;
    ...
}
中间操作 - 映射
方法描述
map(Function<?, ? > mapper)将流中所有元素映射成一个新的元素或者提取信息
flatMap(Function<?, ? extends Stream<? >> mapper)将流中的流整合（整合成平面/平铺流）
public class Test1 {

	List<String> nameList = Arrays.asList("张三","李四","王五","赵六","孙七","吴八");	
	List<Student> stuList = Arrays.asList(
			new Student("张三", 28, 4800,Course.JAVA),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA),
			new Student("王五", 19, 9600,Course.HTML),
			new Student("赵六", 42, 6100,Course.HTML),
			new Student("孙七", 23, 9600,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA));
	@Test
	public void test01() {	
		//map() - 将流中所有元素映射成一个新的元素 或者 提取信息
        
		//方式1：映射成一个新的元素
        //需求：将流中所有字符串拼接成新的字符串
		nameList.stream().map((str)-> str.charAt(0)).forEach(System.out::println);
		
        //方式2：映射成提取信息
        //需求：把原来流中的学生对象替换成学生姓名
		stuList.stream().map((stu)-> stu.getName()).forEach(System.out::println);
	}
	@Test
	public void test02() {	
		//带着需求学flatMap()
		//flatMap() - 将流中的流整合（整合成平面/平铺流）
		//需求：将nameList里的字符串转换为字符输出

		//解决方案1：使用map()完成需求，可以看到流里包含另外的流，非常麻烦
		Stream<Stream<Character>> stream = nameList.stream().
				map(Test1::getCharacterStream);//{{'张','三'},{'李','四'},...}
		stream.forEach((sm) -> {
			sm.forEach(System.out::println);
		});
       
		//解决方案2：使用flatMap()完成需求，将流中的流一并整合
		nameList.stream().flatMap((str)-> getCharacterStream(str)).
		forEach(System.out::println);//{'张','三'},{'李','四'},...
	}
	//将字符串拆分出字符转换为流的方法
	public static Stream<Character> getCharacterStream(String str){//"张三"
		
        ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();//'张','三'

		for (Character c : str.toCharArray()) {
			list.add(c);
		}
		return list.stream();
	}
}
enum Course{//课程枚举
	JAVA,HTML,PYTHON;
}
class Student{//学生类
	private String name;
	private int age;
	private double salary;
	private Course course;
    ...
}
中间操作 - 排序
方法解释
sorted()使用元素原有排序规则 - Comparable
sorted(Comparator<? super T> comparator)使用自定义排序规则 - Comparator
public class Test1 {
	List<Student> stuList = Arrays.asList(
			new Student("张三", 28, 4800,Course.JAVA),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA),
			new Student("王五", 19, 9600,Course.HTML),
			new Student("赵六", 42, 6100,Course.HTML),
			new Student("孙七", 23, 9600,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON));
	@Test
	public void test01() {	
        //使用元素原有排序规则（Comparable<T>）
        //需求：按照年龄排序
		stuList.stream().sorted().forEach(System.out::println);
	}
	@Test
	public void test02() {	
		//使用自定义排序规则（Comparator<T>）
        //需求：按照工资排序
		stuList.stream().sorted((e1,e2)->{
			if(e1.getSalary() == e2.getSalary()){
				return 1;
			}
			return (int)(e1.getSalary() - e2.getSalary());
		}).forEach(System.out::println);	
	}
}
enum Course{//课程枚举
	JAVA,HTML,PYTHON;
}
class Student implements Comparable<Student>{//学生类
	private String name;
	private int age;
	private double salary;
    ...
}
终止操作 - 匹配与查找
方法描述
allMatch(Predicate<? super T> predicate)检查是否匹配所有元素
anyMatch(Predicate<? super T> predicate)检查是否匹配至少一个元素
noneMatch(Predicate<? super T> predicate)检查是否没有匹配所有元素
findFirst()返回第一个元素
findAny()返回任意一个元素（但效果不好）
count()返回流中元素的个数
max(Comparator<? super T> comparator)返回流中最大值
min(Comparator<? super T> comparator)返回流中最小值
public class Test1 {
	List<Student> stuList = Arrays.asList(
			new Student("张三", 28, 4800,Course.JAVA),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA),
			new Student("王五", 19, 9600,Course.HTML),
			new Student("赵六", 42, 6100,Course.HTML),
			new Student("孙七", 23, 9600,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON));
	@Test
	public void test01() {	
		//需求1：检查流中所有元素是否匹配 工资>5000
		boolean allMatch = stuList.stream().allMatch((stu) -> stu.getSalary()>5000);
		System.out.println(allMatch);//false
	
		//需求2：检查流中所有元素至少匹配一个 工资>5000
		boolean  anyMatch = stuList.stream().anyMatch((stu) -> stu.getSalary()>5000);
		System.out.println(anyMatch);//true
        
        //需求3：检查流中所有元素是否没有匹配 工资>5000
		boolean noneMatch = stuList.stream().noneMatch((stu) -> 				
                stu.getSalary()>5000);
		System.out.println(noneMatch);
        
        //需求4：返回工资最高的学生信息
		Optional<Student> findFirst = stuList.stream().
				sorted((stu1,stu2)->Double.compare(
                    stu1.getSalary(),stu2.getSalary())).
				findFirst();
		Student stu = findFirst.get();
		//这种写法防止NullPointerException出现
		//Student stu = findFirst.orElse(new Student());
		System.out.println(stu);
        
        //需求5：返回随机学生信息（但效果不好）
		Optional<Student> findAny = stuList.stream().findAny();
		Student stu = findAny.get();
		System.out.println(stu);
        
       //需求6：获取学生个数
		long count = stuList.stream().count();
		System.out.println(count);
        
        //需求7：获取最高工资的学生信息
		Optional<Student> max = stuList.stream().
				max((stu1,stu2)->Double.compare(stu1.getSalary(),stu2.getSalary()));
		System.out.println(max.get());
        
       //需求8：获取最低工资的学生信息
		Optional<Student> min = stuList.stream().
				min((stu1,stu2)->Double.compare(stu1.getSalary(),stu2.getSalary()));
		System.out.println(min.get());
	}
}
enum Course{//课程枚举
	JAVA,HTML,PYTHON;
}
class Student implements Comparable<Student>{//学生类
	private String name;
	private int age;
	private double salary;
	private Course course;
   	...
}
终止操作 - 归约

归约：将流中的元素反复结合起来，得到一个值

map+reduce的连接通常称为map_reduce模式，因Google用它进行网络搜索而出名

方法描述
reduce( T identity , BinaryOperator accumulator)参数：(初始值，结合逻辑)
reduce(BinaryOperator accumulator)参数：(结合逻辑)
public class Test1 {

	List<Integer> numList = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
	List<Student> stuList = Arrays.asList(
			new Student("张三", 28, 4800,Course.JAVA),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA),
			new Student("王五", 19, 9600,Course.HTML),
			new Student("赵六", 42, 6100,Course.HTML),
			new Student("孙七", 23, 9600,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA));
	@Test
	public void test01() {	
		//需求：获取numList集合中元素的总和
		Integer reduce = numList.stream().
				reduce(0, (x,y)->x+y);
		System.out.println(reduce);
	}
	@Test
	public void test02() {	
		//需求：获取stuList集合中所有学生工资总和
		Optional<Double> reduce = stuList.stream().
				map(Student::getSalary).reduce(Double::sum);
		Double sumSalary = reduce.get();
		System.out.println(sumSalary);
	}
}
enum Course{//课程枚举
	JAVA,HTML,PYTHON;
}
class Student implements Comparable<Student>{//学生类
	private String name;
	private int age;
	private double salary;
	private Course course;
终止操作 - 收集

收集：将流转换为其他形式。接收一个Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法

方法描述
collect(Collector<? super T, A, R> collector)把元素放入Collector集合中
public class Test1 {

	List<Student> stuList = Arrays.asList(
			new Student("张三", 28, 4800,Course.JAVA),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA),
			new Student("王五", 19, 9600,Course.HTML),
			new Student("赵六", 42, 6100,Course.HTML),
			new Student("孙七", 23, 9600,Course.PYTHON),
			new Student("吴八", 31, 3000,Course.PYTHON),
			new Student("李四", 36, 7200,Course.JAVA));

	@Test
	public void test01() {
		//把数据收集到集合中
		
		//需求1：把当前学生姓名提取出来，并把数据放入List集合中
		List<String> list = stuList.stream().
				map(Student::getName).
				collect(Collectors.toList());
		list.forEach(System.out::println);

		//需求2：把当前学生姓名提取出来，并把数据放入Set集合中
		Set<String> set = stuList.stream().
				map(Student::getName).collect(Collectors.toSet());
		set.forEach(System.out::println);

		//需求3：把当前学生姓名提取出来，并把数据放入指定集合中
		HashSet<String> hashSet = stuList.stream().
			map(Student::getName).collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));
		hashSet.forEach(System.out::println);
	}	
	@Test
	public void test02() {
		//收集流中的各种数据
		
		//需求1：收集/获取学生个数
		Long count = stuList.stream().
				map(Student::getName).collect(Collectors.counting());
		System.out.println(count);

		//需求2：收集/获取学生平均工资
		Double avg = stuList.stream().
				collect(Collectors.averagingDouble(Student::getSalary));
		System.out.println(avg);

		//需求3：收集/获取学生总工资
		Double sum = stuList.stream().
				collect(Collectors.summingDouble(Student::getSalary));
		System.out.println(sum);

		//需求4：收集/获取学生工资最大值
		Optional<Double> max = stuList.stream().map(Student::getSalary).
				collect(Collectors.maxBy(Double::compareTo));
		System.out.println(max.get());

		//需求5：收集/获取学生工资最小值
		Optional<Double> min = stuList.stream().map(Student::getSalary).
				collect(Collectors.minBy(Double::compareTo));
		System.out.println(min.get());

		//需求6：收集/获取工资最多的学生信息
		Optional<Student> maxStu = stuList.stream().
				collect(Collectors.maxBy(
						(stu1,stu2)-> (int)(stu1.getSalary()-stu2.getSalary())));
		System.out.println(maxStu.get());

		//需求7：收集/获取工资最少的学生信息
		Optional<Student> minStu = stuList.stream().
				collect(Collectors.minBy(
                    (stu1,stu2)-> (int)(stu1.getSalary()-stu2.getSalary())));
		System.out.println(minStu.get());
	}	
	@Test
	public void test03() {//分组
		//需求：按照学科分组
		Map<Course, List<Student>> map = stuList.stream().collect(
            Collectors.groupingBy(Student::getCourse));
		System.out.println(map);
	}
	@Test
	public void test04() {//多级分组
		//需求：按照学科分组，在按照年龄分组
		Map<Course, Map<String, List<Student>>> map = stuList.stream().
				collect(Collectors.groupingBy(
						Student::getCourse,Collectors.groupingBy((stu)->{
							if(((Student)stu).getAge() < 28){
								return "青年";
							}else if(((Student)stu).getAge() < 40){
								return "中年";
							}else{
								return "老年";
							}
						})));
		System.out.println(map);
	}
    @Test
	public void test05() {//分区
        //需求：按照工资5000为标准分区
		Map<Boolean, List<Student>> map = stuList.stream().collect(
				Collectors.partitioningBy((stu) -> stu.getSalary()>5000));
		System.out.println(map);
	}
    @Test
	public void test06() {//获取元素中字段的各种信息
		//需求：获取学生工资信息，再获取总值、平均值、最大值、最小值
		DoubleSummaryStatistics collect = stuList.stream().collect(
				Collectors.summarizingDouble(Student::getSalary));
		System.out.println(collect.getSum());
		System.out.println(collect.getAverage());	
		System.out.println(collect.getMax());
		System.out.println(collect.getMin());
	}
    @Test
	public void test07() {//拼接信息
		//需求：拼接学生姓名
		String str1 = stuList.stream().map(Student::getName).collect(
				Collectors.joining());
		System.out.println(str1);
		
		String str2 = stuList.stream().map(Student::getName).collect(
				Collectors.joining(","));
		System.out.println(str2);
		
		String str3 = stuList.stream().map(Student::getName).collect(
				Collectors.joining(",","--","--"));
		System.out.println(str3);
	}
}
enum Course{//课程枚举
	JAVA,HTML,PYTHON;
}
class Student implements Comparable<Student>{//学生类
	private String name;
	private int age;
	private double salary;
	private Course course;
    ...
}

标签：第二十六,Java,Stream,stream,System,Course,Student,println,new
From： https://blog.csdn.net/qq_53720725/article/details/139294048

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