【java笔记】Stream

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 2021/3/19_第1次修改                       ccb_warlock

 

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在整理公司代码时，发现java中使用stream对集合/数组进行操作，从功能看和c#的linq类似，这里进行记录。

stream是java8引入的新特性，可以用声明的方式来处理集合。（这里的stream与IO流stream是2个东西）

 

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stream

为集合创建串行流。

1）将数组转化为流

# 可以使用Stream类提供的of方法

Stream stream = Stream.of(1,2,3,4);

# 也可以使用Arrays类提供的stream方法

//整型
int[] intArr = {1,2,3,4};
IntStream intStream = Arrays.stream(intArr);

//字符串
String[] strArr = {"1","2","3","4"};
Stream strStream = Arrays.stream(strArr);

2）将集合转化为流

List<String> strs = new ArrayList<>();

Stream stream = strs.stream(); 

map

指定数据流操作的对象。

例如，下面为任务（task）的实体定义。

@Data
@Schema(description = "任务")
public class Task {
    private Long id;

    @Schema(description = "预算（单位：人天）", nullable = false)
    private BigDecimal budget;
}

1）指定对象为集合对象类型的某个属性值

现在要取任务集合的成本进行统计。如果没有stream，一般通过foreach来遍历。而有了stream之后，写法上更加干净，可以通过map来指定后续的操作对象。

List<Task> tasks = new ArrayList<>();

Stream stream = tasks.stream()
                     .map(t -> t.getBudget());

PS.这里为了简化，只写到了map获取指定操作对象后的流，后面会记录更进一步的操作。

2）指定对象为方法的返回值

例如，要将task集合转化为taskDto集合。

@Data
public class TaskDto {
    private Long taskId;

    private BigDecimal taskBudget;
}

这里定义一个转换方法taskToDto。

private TaskDto taskToDto(Task task){
    TaskDto taskDto = new TaskDto();
    taskDto.setTaskId(task.getId());
    taskDto.setTaskBudget(task.getBudget());
    return taskDto;
}

通过map就可以进行转换。

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();

List<TaskDto> taskDtos = tasks.stream()
                              .map(this::taskToDto)
                              .collect(Collectors.toList());

filter

在得到数据流后，需要过滤掉某些对象，此时通过filter来定义操作对象需要满足哪些条件。

例如，由于BigDecimal的对象可为空，故在处理之前要将为空的预算过滤掉。

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();

Stream stream = tasks.stream()
                      .map(t -> t.getBudget())
                      .filter(b -> null != b);

collect

1）将数据流转化为集合

最终要将任务集合中所有预算提取成预算集合，前面获取到的依然还是数据流。

将数据流转化为其他类型，可以通过collect，根据收集器的内容将数据流转换成指定的类型。

例如，将之前的数据流转化为集合。

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();

List<BigDecimal> budgets = tasks.stream()
                                .map(t -> t.getBudget())
                                .filter(b -> null != b)
                                .collect(Collectors.toList());

2）将数据流转化为map

既然可以通过收集器的内容指定转换的类型，当然也支持转成非集合类型。

例如，将任务集合转化为map（key为id，value为id对应的task）

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();
Map<Long, Task> budgetMap = new HashMap<>();

// 下面2种写法是相同的
budgetMap = tasks.stream().collect(Collectors.toMap(Task::getId, Function.identity()));
budgetMap = tasks.stream().collect(Collectors.toMap(Task::getId, t -> t));

reduce

得到对应的集合后，业务上可能通过算法计算得到一个值。

reduce作为聚合函数（将多个值经过特定计算后得到单个值），可以实现上面的功能。

1）获取Optional对象

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)

accumulator：计算公式

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();

Optional<BigDecimal> budgetOptional = tasks.stream()
                                           .map(t -> t.getBudget())
                                           .filter(b -> null != b)
                                           .collect(Collectors.toList())
                                           .reduce(BigDecimal::add);


BigDecimal sumBudget = BigDecimal.ZERO;

if (cost2.isPresent()) {
   sumBudget = budgetOptional.get();
}

2）获取非Optional对象

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

identity：初始值

accumulator：计算公式

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();

BigDecimal sumBudget = tasks.stream()
                            .map(t -> t.getBudget())
                            .filter(b -> null != b)
                            .collect(Collectors.toList())
                            .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);

也可以用下面这种写法：

int[] intArr = {1,2,3,4};
int sum = 0;

// 下面3种写法，功能一样
sum = Arrays.stream(arr).sum();
sum = Arrays.stream(arr).reduce(0, Integer::sum);
sum = Arrays.stream(arr).reduce(0, (a,b) -> a+b);

Object result = Arrays.stream(<数组>).reduce(<初始值>, (<形参1>,<形参2>) -> <计算公式>);

sorted

对于集合，经常要做排序操作，stream中提供了sorted来实现排序功能。

1）正序

举例，任务集合根据成本，正序排序。

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();

tasks = tasks.stream()
             .sorted(Comparator.comparing(Task::getBudget))
             .collect(Collectors.toList());

当然对于包装类，可以不设置比较器。

List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
        
numbers = numbers.stream()
                 .sorted()
                 .collect(Collectors.toList());

2）逆序

举例，任务集合根据成本，逆序排序。

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();
        
tasks = tasks.stream()
             .sorted(Comparator.comparing(Task::getBudget).reversed())
             .collect(Collectors.toList());

包装类集合，在逆序排序时需要设置比较器。

List<Integer> numbers = new ArrayList<>();

numbers = numbers.stream()
                 .sorted(Comparator.reverseOrder())
                 .collect(Collectors.toList());

limit

取集合时常常会取部分值，stream的limit可以根据指定的数量取对象。

例如，获取任务集合的成本最高top10。

// Task类的定义在“map”的内容里
List<Task> tasks = new ArrayList<>();

tasks = tasks.stream()
             .sorted(Comparator.comparing(Task::getBudget).reversed())
             .limit(10)
             .collect(Collectors.toList());