Java8(四) StreamAPI

Stream API

使用一种类似于SQL语句从数据库查询数据的直观方式对Java集合进行运算和表达。

将要处理的元素集合看作一种流， 流在管道中传输，我们可以在管道的节点上进行处理， 比如筛选， 排序，聚合等。

Stream的三个操作步骤为：

• 创建Stream：从一个数据源，如集合、数组中获取流。
• 中间操作：对数据源的数据进行操作。
• 终止操作：产生结果。

Stream的操作符大体上分为两种：中间操作符和终止操作符

1 中间操作符

中间操作符在执行处理程序后，数据流依然可以传递给下一级的操作符。

map

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
//接收一个函数作为参数，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。

public class Person {

    public String name;
    public int age;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    //getter方法
}

//提取对象属性
Person p1 = new Person("张三");
Person p2 = new Person("李四");
List<Person> personList = new ArrayList<>();
personList.add(p1);
personList.add(p2);

List<String> collect = personList.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
collect.forEach(System.out :: println);

flatmap

<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper);

public class Grade {

    private String name;
    private List<Student> studentList = new ArrayList<>();

    public Grade(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void addStudent(Student student) {
        studentList.add(student);
    }
}

public class Student {

    public String name;
    public int age;

    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

Student s1 = new Student("张三");
Student s2 = new Student("李四");

Grade grade1 = new Grade("一班");
grade1.addStudent(s1);

Grade grade2 = new Grade("二班");
grade2.addStudent(s2);

List<Grade> list = new ArrayList<>();
list.add(grade1);
list.add(grade2);

list.stream().flatMap(x -> x.get)

limit

Stream<T> limit(long maxSize);
//设限、截断

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9, 11);
Stream<Integer> stream = list.stream().limit(2);
stream.forEach(System.out :: println);

distinct

Stream<T> distinct();
//去重，通过元素的hashCode()和equals()去除重复元素

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 1, 3, 5, 7, 9, 11);
Stream<Integer> stream3 = list.stream().distinct();
stream3.forEach(System.out :: println);

自定义的实体类使用distinct去重时，一定要先重写hashCode()和equals()方法

filter

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

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9, 11);
Stream<Integer> stream = list.stream().filter(x -> x > 5);
stream.forEach(System.out :: println);

peek

Stream<T> peek(Consumer<? super T> action);

skip

Stream<T> skip(long n);
//跳过，与limit互补，跳过元素返回一个舍弃了前n个元素的流，若流中元素不满足n个，则返回一个空流

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9, 11);
Stream<Integer> stream = list.stream().skip(2);
stream.forEach(System.out :: println);

sorted

Stream<T> sorted();
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);
//排序

list.stream().sorted() 
list.stream().sorted(Comparator.reverseOrder()) 
list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge)) 
list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge).reversed()) 
//或者自己实现Comparator逻辑

2 终止操作符

终止操作符就是用来对数据进行收集或者消费的，数据到了终止操作这里就不会向下流动了，终止操作符只能使用一次。

collect收集操作

<R> R collect(Supplier<R> supplier, BiConsumer<R, ? super T> accumulator, BiConsumer<R, R> combiner);
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

用 Collectors 来进行 reduction 操作

java.util.stream.Collectors 类的主要作用就是辅助进行各类有用的reduction操作，例如转变输出为Collection, 把Stream元素进行归组等。

count统计操作

long count();
//返回流中元素的总数

find查找操作

Optional<T> findFirst();
Optional<T> findAny();
//查找

match匹配操作

boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);
boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate);
boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate);

Max/Min最值操作

Optional<T> max(Comparator<? super T> comparator);
Optional<T> min(Comparator<? super T> comparator);

reduce规约操作

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);
Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);
<U> U reduce(U identity, BiFunction<U, ? super T, U> accumulator, BinaryOperator<U> combiner);

forEach遍历操作

void forEach(Consumer<? super T> action);
void forEachOrdered(Consumer<? super T> action);

toArray数组操作

Object[] toArray();
<A> A[] toArray(IntFunction<A[]> generator);

3 流的构建

数组创建

String[] arr = { "a", "b", "c"};
Stream<String> stream1 = Stream.of(arr);
Stream<String> stream2 = Arrays.stream(arr);

Collections创建

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
Stream<String> stream = list.stream();

Stream.generate()

Stream.generate(Math::random).limit(5)

Stream.iterate()

Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10)