JAVA8专题-Stream流操作详解

JAVA8专题-Stream流操作

在JAVA中，涉及到对数组、Collection等集合类中的元素进行操作的时候，通常会通过循环的方式进行逐个处理，或者使用Stream的方式进行处理。

例如，现在有这么一个需求

从给定语句中返回单词长度大于3的单词列表，按长度倒序输出，最多返回3个

在JAVA7及之前的代码中，我们会可以照如下的方式进行实现：

public List<String> sortGetTop3LongWords(@NotNull String sentenceStr) {// 先切割句子，获取具体的单词信息String[] words = sentenceStr.split(" ");List<String> wordList = new ArrayList<>();// 循环判断单词的长度，先过滤出符合长度要求的单词for (String word : words) {if (word.length() > 3) {wordList.add(word);}}// 对符合条件的列表按照长度进行排序wordList.sort((o1, o2) -> o2.length() - o1.length());// 判断list结果长度，如果大于3则截取前三个数据的子list返回if (wordList.size() > 3) {wordList = wordList.subList(0, 3);}return wordList;
}

在JAVA8及之后的版本中，借助Stream流，我们可以更加优雅的写出如下代码


public List<String> sortGetTop3LongWordsByStream(@NotNull String sentenceStr) {return Arrays.stream(sentenceStr.split(" ")).filter(word -> word.length() > 5).sorted((o1, o2) -> o2.length() - o1.length()).limit(3).collect(Collectors.toList());
}

Stream的实现方式代码更加简洁、一气呵成。很多的同学在代码中也经常使用Stream流，但是对Stream流的认知往往也是仅限于会一些简单的filter、map、collect等操作，但JAVA的Stream可以适用的场景与能力远不止这些。

Stream简介

可以将Stream流操作分为3种类型：

创建Stream
Stream中间处理
终止Steam
每个Stream管道操作类型都包含若干API方法，先列举下各个API方法的功能介绍。
主要负责新建一个Stream流，或者基于现有的数组、List、Set、Map等集合类型对象创建出新的Stream流。

创建Stream

API	功能说明
stream()	创建出一个新的stream串行流对象
parallelStream()	创建出一个可并行执行的stream流对象
Stream.of()	通过给定的一系列元素创建一个新的Stream串行流对象

Stream中间处理

负责对Stream进行处理操作，并返回一个新的Stream对象，中间管道操作可以进行叠加。

API	功能说明
filter()	按照条件过滤符合要求的元素，返回新的stream流
map()	将已有元素转换为另一个对象类型，一对一逻辑，返回新的stream流
flatMap()	将已有元素转换为另一个对象类型，一对多逻辑，即原来一个元素对象可能会转换为1个或者多个新类型的元素，返回新的stream流
limit()	保留集合前面指定个数的元素，返回新的stream流
skip()	跳过集合前面指定个数的元素，返回新的stream流
concat()	将两个流的数据合并起来为一个新的流，返回新的stream流
distinct()	对Stream中所有元素进行去重，返回新的stream流
sorted()	对stream中所有的元素按照指定规则进行排序，返回新的stream流
peek()	对stream流中的每个元素进行逐个遍历处理，返回处理后的stream流

终止Steam

通过终止管道操作之后，Stream流将会结束，最后可能会执行某些逻辑处理，或者是按照要求返回某些执行后的结果数据。

API	功能说明
count()	返回stream处理后最终的元素个数
max()	返回stream处理后的元素最大值
min()	返回stream处理后的元素最小值
findFirst()	找到第一个符合条件的元素时则终止流处理
findAny()	找到任何一个符合条件的元素时则退出流处理，这个对于串行流时与findFirst相同，对于并行流时比较高效，任何分片中找到都会终止后续计算逻辑
anyMatch()	返回一个boolean值，类似于isContains(),用于判断是否有符合条件的元素
allMatch()	返回一个boolean值，用于判断是否所有元素都符合条件
noneMatch()	返回一个boolean值，用于判断是否所有元素都不符合条件
collect()	将流转换为指定的类型，通过Collectors进行指定
toArray()	将流转换为数组
iterator()	将流转换为Iterator对象
foreach()	无返回值，对元素进行逐个遍历，然后执行给定的处理逻辑

Stream使用示例

map使用：一对一转换

public void stringToIntMap() {List<String> ids = Arrays.asList("1", "2", "3", "4", "5", "6", "7");// 使用流操作返回list集合List<User> resultList = ids.stream().map(id -> {User user = new User();user.setId(id);return user;}).collect(Collectors.toList());System.out.println(resultList);
}[User{id='1'}, User{id='2'},User{id='3'}, User{id='4'}, User{id='5'}, User{id='6'}, User{id='7'}]

flatMap使用

一个语句，需要将句子中每个单词都提取出来得到一个所有单词列表。这种情况用map就搞不定了，需要flatMap

public static void main(String[] args) {List<String> sentenceList = Arrays.asList("hello world","Xiao Yao Ge Ge");// 使用流操作List<String> resultList = sentenceList.stream().flatMap(sentence -> Arrays.stream(sentence.split(" "))).collect(Collectors.toList());System.out.println(resultList);}
/结果：[hello, world, Xiao, Yao, Ge, Ge]

filter、sorted、distinct、limit 使用

这几个都是常用的Stream的中间操作方法，具体的方法的含义在上面的表格里面有说明。具体使用的时候，可以根据需要选择一个或者多个进行组合使用，或者同时使用多个相同方法的组合。

    public static void main(String[] args) {List<String> ids = Arrays.asList("aaa", "bb", "ccc", "ddd");// 使用流操作List<User> results = ids.stream().filter(s -> s.length() > 2).distinct().map(Integer::valueOf).sorted(Comparator.comparingInt(o -> o)).limit(3).map(id -> new User(id)).collect(Collectors.toList());System.out.println(results);}//结果：[User{id=aaa},  User{id=ccc},  User{id=ddd}]

使用filter过滤掉不符合条件的数据
通过distinct对存量元素进行去重操作
通过map操作将字符串转成整数类型
借助sorted指定按照数字大小正序排列
使用limit截取排在前3位的元素
又一次使用map将id转为Dept对象类型
使用collect终止操作将最终处理后的数据收集到list中

简单结果终止方法

终止方法里面像count、max、min、findAny、findFirst、anyMatch、allMatch、nonneMatch等方法，均属于这里说的简单结果终止方法。所谓简单，指的是其结果形式是数字、布尔值或者Optional对象值等。

    public static void main(String[] args) {List<String> ids = Arrays.asList("111", "22", "333", "444", "55", "66", "77");// 统计stream操作后剩余的元素个数long idsCount = ids.stream().filter(s -> s.length() > 2).count();System.out.println("操作后剩余的元素个数=" + idsCount);// 判断是否有元素值等于222boolean res = ids.stream().filter(s -> s.length() > 2).anyMatch("222"::equals);System.out.println("否有元素值等于222=" + res);// findFirst操作ids.stream().filter(s -> s.length() > 2).findFirst().ifPresent(s -> System.out.println("findFirst:" + s));}//结果：操作后剩余的元素个数=3否有元素值等于222=falsefindFirst:111

因为Stream主要用于对集合数据的处理场景，所以除了上面几种获取简单结果的终止方法之外，更多的场景是获取一个集合类的结果对象，比如List、Set或者HashMap等。

    public static void main(String[] args) {List<User> ids = Arrays.asList(new User(12), new User(25), new User(25));//listList<User> collectList = ids.stream().filter(user -> user.getId() > 20).collect(Collectors.toList());System.out.println("collectList:" + collectList);//setSet<User> collectSet = ids.stream().filter(user -> user.getId() > 20).collect(Collectors.toSet());System.out.println("collectSet:" + collectSet);//collect成HashMap，key为id，value为User对象Map<Integer, User> collectMap = ids.stream().filter(user -> user.getId() > 20).collect(Collectors.toMap(User::getId, user -> user));System.out.println("collectMap:" + collectMap);}

生成拼接字符串

java8以前写法

    public static void main(String[] args) {List<String> strList = Arrays.asList("a", "b", "v", "d", "e", "r", "f", "g");StringBuilder builder = new StringBuilder();for (String str : strList) {builder.append(str).append(',');}// 去掉末尾多拼接的逗号builder.deleteCharAt(builder.length() - 1);System.out.println("拼接后：" + builder.toString());//结果：拼接后：a,b,v,d,e,r,f,g}

java8

 	public static void main(String[] args) {List<String> strList = Arrays.asList("a", "b", "v", "d", "e", "r", "f", "g");String joinResult = strList.stream().collect(Collectors.joining(","));System.out.println("拼接后：" + joinResult);//结果：拼接后：a,b,v,d,e,r,f,g}