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【Java8特性】——Stream API

news 2025/7/20 17:16:40

一、概述

<1> 是什么

是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列。

Stream 不会存储数据
Stream 不会改变数据源，相反，会返回一个持有结果的新Stream。
Stream 操作是延迟执行的，这意味着会等到需要结果的时候才执行。

<2> Stream 和collection的区别

Connection是一种静态的内存数据结构，Stream是有关计算的，前者主要面向内存，存储在内存中，后者是面向CPU，通过CPU实现计算。
集合讲的是数据，Stream讲的是计算。

<3> 执行步骤

创建Stream
一个数据源，会获取一个流
中间操作
一个中间操作链，对数据源的数据进行处理。
终止操作（终端操作）
一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果，之后，不会再被使用。

二、创建方式

<1> 通过集合

default Stream<E> stream()  : 返回一个顺序流

default Stream<E> parallelStream()  : 返回一个并行流

    /*** 方式一: 通过集合创建流* default Stream<E> stream() ,返回一个顺序流* default Stream<E> parallelStream() ,返回一个并行流*/@Testpublic void test1() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();// default Stream<E> stream() ,返回一个顺序流Stream<Employee> stream = employees.stream();// default Stream<E> parallelStream() ,返回一个并行流Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();}

<2> 通过数组创建流

Java8 中的Arrays的静态方法stream()可以获取数据流。

static IntStream stream(int[] array)

  /*** 方式二: 通过数组创建流* Java8 中的Arrays的静态方法stream()可以获取数据流。* <p>* static IntStream stream(int[] array)*/@Testpublic void test2() {int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};// static IntStream stream(int[] array)IntStream stream = Arrays.stream(arr);Employee employee1 = new Employee(1002, "玛火腿", 34, 123);Employee employee2 = new Employee(1003, "tom", 23, 2222);Employee[] employees = new Employee[]{employee1, employee2};Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(employees);}

<3> 通过Stream的of()

可以调用Stream类的静态方法of()，通过显示值创建一个流。他可以接受任意数量的参数

public static<T> Stream<T> of(T... values)

    /*** 方式三: 通过Stream的of()* 可以调用Stream类的静态方法of()，通过显示值创建一个流。他可以接受任意数量的参数* public static<T> Stream<T> of(T... values)*/@Testpublic void test3() {Stream<Integer> integerStream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);}

<4> 创建无限流

以使用静态方法Stream.iterate()和Stream.generate()，创建无限流

/*** 方式四: 创建无限流* 可以使用静态方法Stream.iterate()和Stream.generate()，创建无限流*/@Testpublic void test4() {//迭代// public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);//出生//public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);}

三、中间操作

<1> 筛选&切片

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发种植操作，否则中间操作不会执行任何的处理，而在种植操作时一次性全部处理，称为“惰性求值”。

1. filter

从流中排除某些元素

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

    /*** 从流中排除某些元素* Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);* filter 中 参数 通过Lambda表达式 实现 Predicate 函数式接口*/@Testpublic void test1() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();employees.stream().filter(e -> e.getAge() > 23).forEach(System.out::println);}

2. limit

截断流，使元素不超过给定数量

   /*** 截断流 ，使元素不超过给定数量* Stream<T> limit(long maxSize);*/@Testpublic void test2() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();employees.stream().limit(5).forEach(System.out::println);}

3. skip

掉过元素，返回一个扔掉前n个元素的流，若流中元素不足n个，，则返回一个空流

    /*** 掉过元素，返回一个扔掉前n个元素的流，若流中元素不足n个，，则返回一个空流* Stream<T> skip(long n);*/@Testpublic void test3() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();employees.stream().skip(5).forEach(System.out::println);}

4. distinct

筛选，通过流所生成的元素的hashcode()和equals()去除重复元素。

   /*** 筛选， 通过流所生成的元素的hashcode()和equals()去除重复元素。* Stream<T> distinct();*/@Testpublic void test4() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();employees.stream().distinct().forEach(System.out::println);System.out.println("-----------------------------------------------------");employees.stream().forEach(System.out::println);}

<2> 映射

1. map

接受一个函数作为参数，将元素转换为其他形式或者提取信息，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

   /*** 映射* 接受一个函数作为参数，将元素转换为其他形式或者提取信息，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* <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);*/@Testpublic void test5() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();employees.stream().map(Employee::getName).filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println);}

2. 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。

    /*** 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。*   <R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper);*/@Testpublic void test6() {List<String> list = Arrays.asList("aa","bbbb");Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(Stream_api_test2::formStringtoStream);streamStream.forEach(System.out::println);System.out.println("-----------------------------------------------------");list.stream().map(Stream_api_test2::formStringtoStream).forEach(e->{e.forEach(System.out::println);});System.out.println("-----------------------------------------------------");Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(Stream_api_test2::formStringtoStream);characterStream.forEach(System.out::println);}/*** 将字符串中的多个字符构成的集合转换为对应Stream的实例* @param str 字符串* @return Stream实例*/public static Stream<Character> formStringtoStream(String str) {List<Character> arrayList = new ArrayList();for (Character s :str.toCharArray()) {arrayList.add(s);}Stream<Character> stream = arrayList.stream();return stream;}

在这里插入图片描述

<3> 排序

1. sorted-自然排序

自然排序，产生一个新的流，其中按自然顺序排序

    /*** 自然排序 ， 产生一个新的流，其中按自然顺序排序* Stream<T> sorted();*/@Testpublic void test7() {List<Integer> list = Arrays.asList(23, 44, 34, 6, 1, 334, 546, 23, 1211, 453435, 2, 1, 3, 3);list.stream().sorted().forEach(System.out::println);}

2. sorted-定制排序

定制排序，产生一个新的流，其中按比较器顺序排序

    /*** 定制排序 ，产生一个新的流，其中按比较器顺序排序*   Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);*/@Testpublic void test8() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();employees.stream().sorted((e1, e2) -> Integer.compare(e1.getAge(), e2.getAge())).forEach(System.out::println);}

四、终止操作

<1> 匹配 & 查找

1. allMatch

检查是否匹配所有元素，所有元素匹配就是ture ，否则为false

 /*** 检查是否匹配所有元素，所有元素匹配就是ture ，否则为false* boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate);*/@Testpublic void test1() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();//都大于18 则为ture，否则为falseboolean b = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);System.out.println(b);}

2. anyMatch

检查是否至少一个匹配的元素，有一个匹配就是ture ，否则为false

 /*** 检查是否至少一个匹配的元素，有一个匹配就是ture ，否则为false* boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);*/@Testpublic void test2() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();//有一个大于33 则为ture，否则为falseboolean b = employees.stream().anyMatch(e -> e.getAge() > 33);System.out.println(b);}

3. noneMatch

是否没有匹配的元素，有一个匹配就是false ，全都不匹配则为ture

 /*** 是否没有匹配的元素 ，有一个匹配就是false ，全都不匹配则为ture* boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate);*/@Testpublic void test3() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();//有大于33的元素 则为false，否则为tureboolean b = employees.stream().noneMatch(e -> e.getAge() > 33);System.out.println(b);}

4. findFirst

返回第一个元素

 /*** 返回第一个元素* Optional<T> findFirst();*/@Testpublic void test4() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst();System.out.println(employee);}

5. findAny

返回任意一个元素

  /*** 返回任意一个元素* Optional<T> findAny();*/@Testpublic void test5() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();Optional<Employee> employee = employees.stream().findAny();System.out.println(employee);}

6. count

返回流中元素的总个数

  /*** 返回流中元素的总个数* long count();*/@Testpublic void test6() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();long count = employees.stream().filter(e->e.getAge()>30). count ();System.out.println(count);}

7. max

返回流最大值

 /*** 返回流最大值*/@Testpublic void test7() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();Optional<Employee> maxEmployee = employees.stream().max((e1, e2) -> Integer.compare(e1.getAge(), e2.getAge()));System.out.println(maxEmployee);}

8. min

返回流中最小值

 /*** 返回流中最小值*/@Testpublic void test8() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();Optional<Employee> maxEmployee = employees.stream().min((e1, e2) -> Integer.compare(e1.getAge(), e2.getAge()));System.out.println(maxEmployee);}

9. forEach

  /*** 内部迭代*/@Testpublic void test9() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();employees.stream().forEach(System.out::println);}

<2> 规约

1. reduce-T

将流中的元素返回结合起来，得到一个值，返回 T

 /*** 将流中的元素返回结合起来，得到一个值，返回 T* T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);* T identity 为一个初始值*/@Testpublic void test1() {List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);Integer reduce = list.stream().reduce(0, Integer::sum);System.out.println(reduce);}

2. reduce - Optional

将流中的元素返回结合起来，得到一个值，返回一个Optional

/*** 将流中的元素返回结合起来，得到一个值，返回一个Optional<T>* Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);*/@Testpublic void test2() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();Optional<Double> reduce = employees.stream().map(Employee::getSalary).reduce(Double::sum);System.out.println(reduce);System.out.println("-------------------------------------");employees.stream().map(Employee::getSalary).reduce((d1, d2) -> {System.out.println("d1  :  "+d1);System.out.println("d2  :  "+d2);System.out.println("d1 + d2  :  "+(d1 + d2));System.out.println("-----------");return d1 + d2;});}

<3> 收集

将流转换为其他形式，接受一个Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法。Collector接口中发给发的实现决定了如何对流执行收集操作，如收集到 List，Set，Map。Collector实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建收集器实例。如下：
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 /*** 将流转换为其他形式，接受一个Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法* Collector接口中发给发的实现决定了如何对流执行收集操作 ， 如收集到 List，Set，Map* Collector实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建收集器实例。* <R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);*/@Testpublic void test3() {List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployee();List<String> collect = employees.stream().filter(e->e.getAge()>30).map(Employee::getName).collect(Collectors.toList());System.out.println(collect);System.out.println("-------------------------------------");Set<String> collect1 = employees.stream().filter(e -> e.getAge() > 30).map(Employee::getName).collect(Collectors.toSet());System.out.println(collect1);}