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  • Stream API

    Stream API的说明

    • StreamJava8 中处理集合的关键抽象概念,它可以指定你希望对集合进行的操作,可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据库等操作。使用Stream API 对集合数据进行操作,就类似于使用SQL执行数据库查询。也可以使用 Stream API来并行执行操作。简言之, Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

    为什么要使用Stream API

    • 实际开发中,项目中多数数据源都来自于MySQL、Oracle等。但现在数据源可以更多了,有MongDB、Redis等,而这些NoSQL的数据就需要Java层面去处理。
    • Stram 和 Conllection 集合的区别:Collection 是一种静态的内存数据结构,而 Stream 是有关计算的。前者是主要面向内存,存储在内存中,后者主要是面向CPU,通过CPU实现计算。

    什么是Stream

    • 是数据渠道,用于操作数据源(集合、数组等) 所生成的元素序列。

      集合讲的是数据,Stream讲的是计算!

    • 注意:

      1、Stream 自己不会存储元素。

      2、Stream 不会改变源对象。相反,它会返回一个特有结果的新Stream。

      3、Stream 操作时延迟执行的。这意味着它们会等到需要结果的时候才执行。

    Stream 的操作三个步骤

    • 1、创建 Stream

      一个数据源(如:集合、数组),获得一个流

    • 2、中间操作

      一个中间操作链,对数据源的数据进行处理。

    • 3、终止操作

      一旦执行终止操作,就执行中间操作,并产生结果。之后,不会再被使用


    正文开始


    Stream 实例化

    创建Stream方式一:通过集合

    Java8 中的Collection 接口被扩展,提供了两个获取流的办法:

    default Stream<E> stream()    // 返回一个顺序流
    default Stream<E> paralleStream()   // 返回一个并行流
    
    // 通过集合获取一个流
    public static void main(String[] args) {
            List<Employee> list = EmployeeData.getEmployee();
            // 1、返回一个顺序流
            Stream<Employee> stream = list.stream();
            // 2、返回一个并行流
            Stream<Employee> parallelStream = list.parallelStream();
    }
    

    创建Stream方式二:通过数组

    Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream()可以获取数组流。

    static <T> Stream<T> stream(T[] array)   // 返回一个流
    

    重载形式,能够处理对应基本类型的数组。

    public static IntStream(int[] array)
    public static LongStream(long[] array)
    public static DoubleStream(double[] array)
    
     // 通过数组返回一个流
    public static void main(String[] args) {
            int[] intArray = {1,2,3,4,5};
        	// 通过Arrays 的静态方法 stream()可以获取数组流
            IntStream intStream = Arrays.stream(intArray);
    }
    

    创建Stream方式三:通过Stream的 of()

    可以调用Stream类静态方法 of(),通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。

    public static <T> Stream<T> of(T...values)    // 返回一个流
    
     // 通过调用Stream类静态方法 of()返回一个流
    public static void main(String[] args) {
          // 通过Stream类静态方法 of(),通过显示值创建一个流.
          Stream<Integer> stream1 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
    }
    

    创建Stream方式四:创建无限流

    可以使用静态方法 Stream.iterate() 和 Stream.generate(),创建无线流。

    • 迭代

      public static <T> Stream<T> iterate(final T seed,final UnaryOperator<T> f)
      
    • 生成

      public static <T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
      
      public static void main(String[] args) {
            // 迭代
              // public static <T> Stream<T> iterate(final T seed,final UnaryOperator<T> f)
              // 遍历前10个偶数
              // 如果不加 forEach(System.out::println) 作为终止操作,流不会执行。
              // 如果不加 limit(10) 作为中间操作,流会一直遍历下去。
              Stream.iterate(0, t -> t+2).limit(10).forEach(System.out::println);
      
      
              // 生成
              // public static <T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
              // 生成10个随机数
              // 如果不加 forEach(System.out::println) 作为终止操作,流不会执行。
              // 如果不加 limit(10) 作为中间操作,流会一直生成随机数。
              Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);
      } 
      

    Stream 的中间操作

    多个中间操作可以连接起来形成一个流水线,除非流水线上触发终止操作,否则中间操作不会执行任何处理!而在终止操作时一次性全部处理,称为“惰性求值>”

    1、筛选与切片

    方法 描述
    filter(Predicate p) 接受Lambda,从流中排除某些元素
    distinct() 筛选,通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
    limit(long maxSize) 截断流,使其元素不超过给定数量
    skip(long n) 跳过元素,返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足 n 个,则返回一个空流。与limit(n)互补
    public class StreamApiTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Employee> list = EmployeeData.getEmployee();
    
            Stream<Employee> stream = list.stream();
    
            // filter()  过滤
            // 查询 id 大于003的员工
            stream.filter(employee -> employee.getId()>003).forEach(System.out::println);
    
            System.out.println();
    
            // limit(long maxSize)  截断
            // 查询前3名员工
            list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
    
            // skip()  跳过
            // 跳过前3个
            list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);
    
            System.out.println("===============");
    
            // distinct()  去重
            // 去除重复数据
            list.add(new Employee(007, "为止",43,"男"));
            list.add(new Employee(007, "为止",43,"男"));
            list.add(new Employee(007, "为止",43,"男"));
            list.add(new Employee(007, "为止",43,"男"));
            list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
        }
    }
    

    2、映射

    方法 描述
    map(Function f ) 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,并将其映射为一个新的元素。
    map ToDouble(ToDoubleFunction f) 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的DoubleStream。
    map ToInt(ToIntFunction f) 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的IntStream。
    map ToLong(ToLongFunction f) 接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,产生一个新的LongStream。
    flatMap(Function f) 接收一个函数作为参数,将流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接成一个流。
     public static void main(String[] args) {
            // map(Function f ) 接收一个函数作为参数,将元素转为其它形式或提取信息,并返回。
            List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd", "ee");
            list.stream().map(str -> str.toUpperCase(Locale.ROOT)).forEach(System.out::println);
        }
    

    3、排序

    方法 描述
    sorted() 产生一个新的流,其中按自然顺序排序
    sorted(Comparator com) 产生一个新的流,其中按比较器顺序排序
    public class Sored {
        public static void main(String[] args) {
            // 排序
            // sorted()-----> 自然顺序排序
            Arrays.asList(20, 15, 19, 35, - 8).stream().sorted().forEach(integer -> System.out.println(integer));
    
            // sorted(Comparator com)-----> 按比较器顺序排序
            // 要么Employee类实现Comparator接口,定义排序规则。
            // 要么像下面这样传入一个比较器并定义排序规则
            List<Employee> list = EmployeeData.getEmployee();
            list.stream().sorted((e1,e2) -> Integer.compare(e1.getAge(), e2.getAge())).forEach(System.out::println);
        }
    }
    

    Stream的终止操作

    • 终端操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值,例如:List、Integer,甚至是 void。
    • 流进行了终止操作后,不能再次使用。

    1、匹配与查找

    方法 描述
    allMatch(Predicate p) 检查是否匹配所有元素
    anyMatch(Predicate p) 检查是否至少匹配一个元素
    noneMacth(Predicate p) 检查是否没有匹配所有元素
    findFist() 返回第一个元素
    findAny() 返回当前流中的任意元素
    count() 返回流中元素总数
    max(Comparator c) 返回流中最大值
    min(Comparator c) 返回流中最小值
    forEach(Consumer c) 内部迭代(使用Collection接口需要用户去做迭代,称为外部迭代。相反,Stream API 使用内部迭代----它帮你把迭代做了)

    2、规约

    方法 描述
    reduce(T iden,BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回T
    reduce(BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回Optional

    备注:map 和 reduce 的连接通常称为map-reduce模式,因Google用它来进行网络搜索而出名。

    public class Reduce {
        public static void main(String[] args) {
            // 规约
            // 1、reduce(T iden,BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值。返回T
            // 练习:计算1-10的累加结果
            List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
            //System.out.println(list.stream().reduce(0, (e1, e2) -> e1 + e2));
            System.out.println(list.stream().reduce(0, Integer::sum));
    
            // 2、reduce(BinaryOperator b) 可以将流中元素反复结合起来,得到一个值
            // 练习:计算所有员工加起来的年龄
            List<Employee> employee = EmployeeData.getEmployee();
            Stream<Integer> ageStream = employee.stream().map(Employee::getAge);
            System.out.println(ageStream.reduce(Integer::sum));
    
        }
    }
    

    3、收集

    方法 描述
    collect(Collector c) 将流转换为其它形式。接收一个Collector接口的实现,用于给Stream中元素做汇总的方法

    Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集的操作(如收集到 List、Set、Map)。

    另外,Collector 实现类提供了很多静态方法,可以方便地创建常见收集器实例。具体方法与实例如下表:

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