流式编程

概念：

使用流，无需迭代集合中的元素，就可以从管道提取和操作元素。这些管道通常被组合在一起，形成一系列对流进行操作的管道。

在大多数情况下，将对象存储在集合中是为了处理他们，因此你将会发现你将把编程的主要焦点从集合转移到了流上。

Java 8 采用的解决方案是：在接口中添加被 default（默认）修饰的方法。通过这种方案，设计者们可以将流式（stream）方法平滑地嵌入到现有类中。流方法预置的操作几乎已满足了我们平常所有的需求。流操作的类型有三种：创建流，修改流元素（中间操作， Intermediate Operations），消费流元素（终端操作， Terminal Operations）。最后一种类型通常意味着收集流元素（通常是到集合中）。

流创建

使用StreamOf可以轻松将数组转换成流。

void forEach(Consumer<? super T> action);这个是Stream类中的一个方法，参数是函数式接口，我们传一个实现实现类的方法即可。

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

// streams/StreamOf.java
import java.util.stream.*;
public class StreamOf {
    public static void main(String[] args) {
        Stream.of(new Bubble(1), new Bubble(2), new Bubble(3))
            .forEach(System.out::println);
        Stream.of("It's ", "a ", "wonderful ", "day ", "for ", "pie!")
            .forEach(System.out::print);
        System.out.println();
        Stream.of(3.14159, 2.718, 1.618)
            .forEach(System.out::println);
    }
}

使用stream()可以轻松将集合转换成流

map方法可以作为元素过滤器使用

public class CollectionToStream {
    public static void main(String[] args) {
/*        List<Bubble> bubbles = Arrays.asList(new Bubble(1), new Bubble(2), new Bubble(3));
        System.out.println(bubbles.stream()
                .mapToInt(b -> b.i)
                .sum());*/

        Set<String> w = new HashSet<>(Arrays.asList("It's a wonderful day for pie!".split(" ")));
        w.stream()
                .map(x -> x + " ")
                .forEach(System.out::print);
        System.out.println();

        Map<String, Double> m = new HashMap<>();
        m.put("pi", 3.14159);
        m.put("e", 2.718);
        m.put("phi", 1.618);
        m.entrySet().stream()
                .map(e -> e.getKey() + ": " + e.getValue())
                .forEach(System.out::println);
    }
}

随机数产生

boxed()方法会将基本类型的数据包装成为对应的装箱类型，进而能被泛型方法show()调用。

public class RandomGenerators {
    public static <T> void show(Stream<T> stream) {
        stream
                .limit(4)
                .forEach(System.out::println);
        System.out.println("++++++++");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Random rand = new Random(47);
        show(rand.ints().boxed());
        show(rand.longs().boxed());
        show(rand.doubles().boxed());
        // 控制上限和下限：
        show(rand.ints(10, 20).boxed());
        show(rand.longs(50, 100).boxed());
        show(rand.doubles(20, 30).boxed());
        // 控制流大小：
        show(rand.ints(2).boxed());
        show(rand.longs(2).boxed());
        show(rand.doubles(2).boxed());
        // 控制流的大小和界限
        show(rand.ints(3, 3, 9).boxed());
        show(rand.longs(3, 12, 22).boxed());
        show(rand.doubles(3, 11.5, 12.3).boxed());
    }
}

 Random 为任意对象集合创建 Supplier

 当你用 Collectors.joining()作为 collect() 的参数时，将得到一个String 类型的结果，该结果是流中的所有元素被joining()的参数隔开。

public class RandomWords implements Supplier<String> {
    List<String> words = new ArrayList<>();
    Random rand = new Random(47);
    RandomWords(String fname) throws IOException {
        List<String> lines = Files.readAllLines(Paths.get(fname));
        // 略过第一行
        for (String line : lines.subList(1, lines.size())) {
            for (String word : line.split("[ .?,]+"))
                words.add(word.toLowerCase());
        }
    }
    public String get() {
        return words.get(rand.nextInt(words.size()));
    }
/*    @Override
    public String toString() {
        return words.stream()
                .collect(Collectors.joining(" "));
    }*/
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println(
                Stream.generate(new RandomWords("D:\myGitHub\Java\SingaporeJava\project\versionjdk18\stream\src\Cheese.dat"))
                        .limit(10)
                        .collect(Collectors.joining(" ")));
    }
}

流的建造者模式

在建造者模式（Builder design pattern）中，首先创建一个 builder 对象，然后将创建流所需的多个信息传递给它，最后builder 对象执行”创建“流的操作。Stream 库提供了这样的 Builder。在这里，我们重新审视文件读取并将其转换成为单词流的过程。

public class FileToWordsBuilder {
    Stream.Builder<String> builder = Stream.builder();
    
    public FileToWordsBuilder(String filePath) throws Exception {
        Files.lines(Paths.get(filePath))
             .skip(1) // 略过开头的注释行
             .forEach(line -> {
                  for (String w : line.split("[ .?,]+"))
                      builder.add(w);
              });
    }
    
    Stream<String> stream() {
        return builder.build();
    }
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new FileToWordsBuilder("Cheese.dat")
            .stream()
            .limit(7)
            .map(w -> w + " ")
            .forEach(System.out::print);
    }
}

Arrays

Arrays 类中含有一个名为 stream() 的静态方法用于把数组转换成为流。

public class ArrayStreams {
    public static void main(String[] args) {
        Arrays.stream(new double[] { 3.14159, 2.718, 1.618 })
            .forEach(n -> System.out.format("%f ", n));
        System.out.println();
        
        Arrays.stream(new int[] { 1, 3, 5 })
            .forEach(n -> System.out.format("%d ", n));
        System.out.println();
        
        Arrays.stream(new long[] { 11, 22, 44, 66 })
            .forEach(n -> System.out.format("%d ", n));
        System.out.println();
        
        // 选择一个子域:
        Arrays.stream(new int[] { 1, 3, 5, 7, 15, 28, 37 }, 3, 6)
            .forEach(n -> System.out.format("%d ", n));
    }
}

　　

 使用正则表达式分割字符串生成流

public class FileToWordsRegexp {
    private String all;
    public FileToWordsRegexp(String filePath) throws Exception {
        all = Files.lines(Paths.get(filePath))
        .skip(1) // First (comment) line
        .collect(Collectors.joining(" "));
    }
    public Stream<String> stream() {
        return Pattern
        .compile("[ .,?]+").splitAsStream(all);
    }
    public static void
    main(String[] args) throws Exception {
        FileToWordsRegexp fw = new FileToWordsRegexp("Cheese.dat");
        fw.stream()
          .limit(7)
          .map(w -> w + " ")
          .forEach(System.out::print);
        fw.stream()
          .skip(7)
          .limit(2)
          .map(w -> w + " ")
          .forEach(System.out::print);
    }
}

String str = "wo ai,ni?zhong.guo";
Pattern.compile("[ .,?]+").splitAsStream(str).map(w -> w + " ").forEach(System.out::print);