Java8的Stream流式操作之王者歸來
相對于Java8之前的Java的相關(guān)操作簡直是天差地別，Java8 的流式操作的出現(xiàn)，也很大程度上改變了開發(fā)者對于Java的繁瑣的操作的印象，從此，Java也走向了函數(shù)式編程的道路！
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1 流的創(chuàng)建
1.1 流的創(chuàng)建方法
既然需要聊聊流的操作，那么，首先還是先看看怎么創(chuàng)建流。
創(chuàng)建流的方法有三種，分別是：Stream.of()、Stream.iterate()、Stream.generate()，然后，分別看一下這三個(gè)方法的聲明。
static <T> Stream<T> of(T... values)
static <T> Stream<T> iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)
static <T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)Stream.of()：參數(shù)很簡單，就是一系列的泛型參數(shù)。Stream.iterate()：第一個(gè)參數(shù)是一個(gè)初始值，第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)操作。Stream.generate()：參數(shù)就是一個(gè)Supplier的供給型的參數(shù)。
1.2 流的創(chuàng)建方法舉例
/*
* @Author 歐陽思海
* @Description 創(chuàng)建流
* @Date 11:05 2019/8/26
* @Param []
* @return void
**/
@Test
public void testCreateStream() {
//利用Stream.of方法創(chuàng)建流
Stream<String> stream = Stream.of("hello", "world", "Java8");
stream.forEach(System.out::println);
System.out.println("##################");
//利用Stream.iterate方法創(chuàng)建流
Stream.iterate(10, n -> n + 1)
.limit(5)
.collect(Collectors.toList())
.forEach(System.out::println);
System.out.println("##################");
//利用Stream.generate方法創(chuàng)建流
Stream.generate(Math::random)
.limit(5)
.forEach(System.out::println);
System.out.println("##################");
//從現(xiàn)有的集合中創(chuàng)建流
List<String> strings = Arrays.asList("hello", "world", "Java8");
String string = strings.stream().collect(Collectors.joining(","));
System.out.println(string);
}
在上面的例子中，Stream.of()方法的參數(shù)是幾個(gè)字符串，Stream.iterate()方法的第一個(gè)參數(shù)是初始值 10，第二個(gè)參數(shù)是在10 的基礎(chǔ)上每次加 1 的操作，Stream.generate()的參數(shù)是用 Random 方法產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
1.3 流的創(chuàng)建總結(jié)
流的創(chuàng)建有三種方法，分別是Stream.of()、Stream.iterate()、Stream.generate()，這幾個(gè)都是 Stream 類的靜態(tài)方法，所以，使用起來非常的方便。
2 流的操作
在上一節(jié)中，我們知道怎么創(chuàng)建流了，接下來，我們就看看對流可以進(jìn)行哪些操作，使用了 Stream 流之后，是否會(huì)比 Java8 之前方便很多呢？
2.1 裝箱流
在處理對象流的時(shí)候，可以利用 Collectors 類的靜態(tài)方法轉(zhuǎn)換為集合，例如，將字符串流轉(zhuǎn)換為 List<String> ，這種方式是沒有問題的。
但是，如果遇到 double流想要轉(zhuǎn)換為 List<Double> 時(shí)，這是就會(huì)報(bào)錯(cuò)。
DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
.collect(Collectors.toList());//錯(cuò)誤的寫法這種方式就是錯(cuò)誤的，編譯是不能通過的。
別慌，對于這種問題，有 3 種比較好的解決方法。
利用 boxed 方法
利用 boxed 方法，可以將 DoubleStream 轉(zhuǎn)換為 Stream<Double> ，例如；
DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
.boxed()
.collect(Collectors.toList());這樣就解決了上面的問題。
利用 mapToObj 方法
利用 mapToObj 方法也可以實(shí)現(xiàn)上面的功能，另外，也提供了 mapToInt、mapToLong、mapToDouble 等方法將基本類型流轉(zhuǎn)換為相關(guān)包裝類型。
DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
.mapToObj(Double::valueOf)
.collect(Collectors.toList());collect 方法
一般情況下，我們利用 collect 方法的時(shí)候，都是用于將流的數(shù)據(jù)收集為基本類型的集合，例如；
stream.collect(Collectors.toList())然而，collect 方法其實(shí)還有一種更加一般化的形式，如下；
<R> R collect(Supplier<R> supplier,
ObjIntConsumer<R> accumulator,
BiCnsumer<R,R> combiner)上面這種方法的第一個(gè)參數(shù)是一個(gè)供給器，相當(dāng)于初始化一個(gè)容器，第二個(gè)參數(shù)是累加器，相當(dāng)于給初始化的容器賦值，第三個(gè)參數(shù)是組合器，相當(dāng)于將這些元素全部組合到一個(gè)容器。
下面，我們通過一個(gè)簡單的例子來看看到底是怎么使用的！
List<Double> list = DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
.collect(ArrayList<Double>::new, ArrayList::add, ArrayList::addAll);上面的例子我們可以看到，第一個(gè)參數(shù)：使用一個(gè)靜態(tài)方法初始化一個(gè) List 容器，第二個(gè)參數(shù)：使用靜態(tài)方法 add ，添加元素，第三個(gè)參數(shù)：使用靜態(tài)方法 addAll ，用于聯(lián)合所有的元素。
從最后的返回值為 List<Double>，我們也可以看出，全部組合成一個(gè)初始化的 List 集合中了。
2.2 字符串與流之間的轉(zhuǎn)換
這一小節(jié)主要講解一下字符串與流之間的轉(zhuǎn)換，將 String 轉(zhuǎn)為流有兩種方法，分別是 java.lang.CharSequence 接口定義的默認(rèn)方法 chars 和 codePoints ，而將流轉(zhuǎn)為字符串就是我們前面已經(jīng)講解到的方法 collect 。
/*
* @Author 歐陽思海
* @Description 字符串與流之間的轉(zhuǎn)換
* @Date 9:41 2019/9/2
* @Param []
* @return void
**/
@Test
public void testString2Stream() {
String s = "hello world Java8".codePoints()//轉(zhuǎn)換成流
.collect(StringBuffer::new,
StringBuffer::appendCodePoint,
StringBuffer::append)//將流轉(zhuǎn)換為字符串
.toString();
String s1 = "hello world Java8".chars()//轉(zhuǎn)換成流
.collect(StringBuffer::new,
StringBuffer::appendCodePoint,
StringBuffer::append)//將流轉(zhuǎn)換為字符串
.toString();
}
在上面的例子中，先用chars 和 codePoints 方法轉(zhuǎn)換為流，然后都是利用 collect 方法再轉(zhuǎn)回字符串。
2.3 流的映射 map 與 flatMap
流的映射是什么意思呢，我們先將一個(gè)在 Java8 之前的例子，我們常常需要將一個(gè)集合的對象的某一個(gè)字段取出來，然后再存到另外一個(gè)集合中，這種場景我們在 Java8 之前我們會(huì)這樣實(shí)現(xiàn)。
/*
* @Author 歐陽思海
* @Description Java8之前的用法
* @Date 19:31 2019/9/2
* @Param []
* @return void
**/
@Test
public void testList() {
List<Person> list = new ArrayList<>();
List<Friend> friends = new ArrayList<>();
friends.add(new Friend("Java5"));
friends.add(new Friend("Java6"));
friends.add(new Friend("Java7"));
Person person = new Person();
person.setFriends(friends);
list.add(person);
List<String> strings = new ArrayList<>();
for(Person p : list){
strings.add(p.getName());
}
}是不是這樣很麻煩，這也就是以前大家一直所說的 Python 用一招，Java 需要用花招！
但是，Java8 卻改變了這種現(xiàn)實(shí)，我們來看一看怎么使用 map 和 flatMap。
首先，我們先看一下這倆個(gè)方法的聲明；
<R> Stream<R> map(Function<? super T,? extends R> mapper)
<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T,? extends Stream<? extends R>> mapper)接下來，我們用這兩個(gè)方法改寫上面的方式，先看看 map 方法；
/*
* @Author 歐陽思海
* @Description map、flatMap方法
* @Date 9:50 2019/9/2
* @Param []
* @return void
**/
@Test
public void testMapAndFlatMap() {
List<Person> list = new ArrayList<>();
List<Friend> friends = new ArrayList<>();
friends.add(new Friend("Java5"));
friends.add(new Friend("Java6"));
friends.add(new Friend("Java7"));
Person person = new Person();
person.setFriends(friends);
list.add(person);
//映射出名字
List<String> strings = list.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
}通過使用 map 方法，參數(shù)給定 Person::getName 映射出 name，然后再用 collect 收集到 List 中，就完成了上面的負(fù)責(zé)的操作，是不是很舒服。
但是，如果我們用 map 方法想要映射出 friends 屬性，會(huì)遇到一個(gè)問題；
//映射出朋友
List<List<Friend>> collect = list.stream().map(Person::getFriends).collect(Collectors.toList());我們發(fā)現(xiàn)，上面的返回值是 List<List<Friend>>，這種形式集合里面還包著集合，處理有點(diǎn)麻煩，但是，不是還有另外 flatMap 沒有使用嗎，這個(gè)方法正好能夠解決這個(gè)問題。
List<Friend> collect1 = list.stream().flatMap(friend -> friend.getFriends().stream()).collect(Collectors.toList());發(fā)現(xiàn)，這個(gè)方法的返回值是 List<Friend>，正如我們看到的，flatMap 的方法能夠“展平”包裹的流，這就是 map 和 flatMap 的區(qū)別。
2.4 流的連接
流的連接有兩種方式，如果是兩個(gè)流的連接，使用 Stream.concat 方法，如果是三個(gè)及三個(gè)以上的流的連接，就使用 Stream.flatMap 方法。
/**
* @return void
* @Author 歐陽思海
* @Description 流的連接
* @Date 10:13 2019/9/2
* @Param []
**/
@Test
public void testConcatStream() {
//兩個(gè)流的連接
Stream<String> first = Stream.of("sihai", "sihai2", "sihai3");
Stream<String> second = Stream.of("sihai4", "sihai5", "sihai6");
Stream<String> third = Stream.of("siha7", "sihai8", "sihai9");
Stream<String> concat = Stream.concat(first, second);
//多個(gè)流的連接
Stream<String> stringStream = Stream.of(first, second, third).flatMap(Function.identity());
}3 流的規(guī)約操作
流的規(guī)約操作幾種類型，這里都講一下。
內(nèi)置的規(guī)約操作
基本類型流都有內(nèi)置的規(guī)約操作。包括average、count、max、min、sum、summaryStatistics，前面的幾個(gè)方法相信不用說了，summaryStatistics 方法是前面的幾個(gè)方法的結(jié)合，下面我們看看他們?nèi)绾问褂谩?/p>
/**
* @return void
* @Author 歐陽思海
* @Description 內(nèi)置規(guī)約操作
* @Date 22:04 2019/9/1
* @Param []
**/
@Test
public void testReduce1() {
String[] strings = {"hello", "sihai", "hello", "Java8"};
long count = Arrays.stream(strings)
.map(String::length)
.count();
System.out.println(count);
System.out.println("##################");
int sum = Arrays.stream(strings)
.mapToInt(String::length)
.sum();
System.out.println(sum);
System.out.println("##################");
OptionalDouble average = Arrays.stream(strings)
.mapToInt(String::length)
.average();
System.out.println(average);
System.out.println("##################");
OptionalInt max = Arrays.stream(strings)
.mapToInt(String::length)
.max();
System.out.println(max);
System.out.println("##################");
OptionalInt min = Arrays.stream(strings)
.mapToInt(String::length)
.min();
System.out.println(min);
DoubleSummaryStatistics statistics = DoubleStream.generate(Math::random)
.limit(1000)
.summaryStatistics();
System.out.println(statistics);
}
就是這么簡單！
基本的規(guī)約操作
基本的規(guī)約操作是利用前面講過的 reduce 方法實(shí)現(xiàn)的，IntStream 接口定義了三種 reduce 方法的重載形式，如下；
OptionalInt reduce(IntBinaryOperator op)
int reduce(int identity, IntBianryOperator op)
<U> U reduce(U identity,
BiFunction<U,? super T,U> accumulator,
BianryOperator<U> combiner)上面的 identity 參數(shù)就是初始化值的意思，IntBianryOperator 類型的參數(shù)就是操作，例如 lambda 表達(dá)式；BianryOperator<U> combiner是一個(gè)組合器，在前面有講過。
下面我們通過一個(gè)例子來講解一下。
/**
* @return void
* @Author 歐陽思海
* @Description reduce規(guī)約操作
* @Date 22:20 2019/9/1
* @Param []
**/
@Test
public void testReduce2() {
int sum = IntStream.range(1, 20)
.reduce((x, y) -> x + y)
.orElse(0);
System.out.println(sum);
System.out.println("##################");
int sum2 = IntStream.range(1, 20)
.reduce(0, (x, y) -> x + 2 * y);
System.out.println(sum2);
System.out.println("##################");
int sum3 = IntStream.range(1, 20)
.reduce(0, Integer::sum);
System.out.println(sum3);
}
例子中的第一個(gè)是1到20累加的操作，第二個(gè)以0為初始值，然后2倍累加，第三個(gè)是以0為初始值，累加。
流的計(jì)數(shù)
流的數(shù)量統(tǒng)計(jì)有兩種方法，分別是 Stream.count() 方法和 Collectors.counting() 方法。
/**
* @return void
* @Author 歐陽思海
* @Description 統(tǒng)計(jì)測試
* @Date 23:29 2019/9/1
* @Param []
**/
@Test
public void testStatistics() {
//統(tǒng)計(jì)數(shù)量
String[] strings = {"hello", "sihai", "hello", "Java8"};
long count = Arrays.stream(strings)
.count();
System.out.println(count);
System.out.println("##################");
Long count2 = Arrays.stream(strings)
.collect(Collectors.counting());
System.out.println(count2);
}4 流的查找與匹配
流的查找
流的查找 Stream 接口提供了兩個(gè)方法 findFirst 和 findAny。
findFirst 方法返回流中的第一個(gè)元素的 Optional，而 findAny 方法返回流中的某個(gè)元素的 Optional。
我們來看一個(gè)例子。
String[] strings = {"hello", "sihai", "hello", "Java8"};
Optional<String> first = Arrays.stream(strings)
.findFirst();
System.out.println(first.get());
System.out.println("##################");
Optional<String> any = Arrays.stream(strings).findAny();
System.out.println(any.get());
System.out.println("##################");流的匹配
流的匹配 Stream 接口提供了三個(gè)方法，分別是 anyMatch（任何一個(gè)元素匹配，返回 true）、allMatch（所有元素匹配，返回 true）、noneMatch（沒有一個(gè)元素匹配，返回 true）。
boolean b = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 10)
.anyMatch(x -> x > 5);
System.out.println(b);
System.out.println("##################");
boolean b2 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 10)
.allMatch(x -> x > 5);
System.out.println(b2);
System.out.println("##################");
boolean b3 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 10)
.noneMatch(x -> x > 5);
System.out.println(b3);5 流的總結(jié)
這篇文章主要講解了流的一些操作，包括下面幾個(gè)方面。
- 流的創(chuàng)建方法。
- 流的系列操作，包括裝箱流、字符串與流之間的轉(zhuǎn)換、流和映射 map 和 flatMap、流的連接。
- 流的規(guī)約操作
- 流的查找與匹配
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