Java8——Stream流

Stream是数据渠道，用于操作集合、数组等生成的元素序列。

Stream操作的三个步骤：

• 创建Stream

• 中间操作

• 终止操作

一、获取stream的四种方式

1. 通过collection系列集合的stream()或parallelStream()获取。

@Test
void test11(){
    List<String> list = new ArrayList<>();
    Stream<String> stringStream = list.stream();
}

2. 通过Arrays中的静态方法stream()获取数组流。

@Test
void test11(){
    Person[] person = new Person[10];
    Arrays.stream(person);
}

3. 通过Stream中的静态方法of()。

@Test
void test11(){
    Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c");
}

4. 创建无限流

/**
 * 迭代
 */
@Test
void test11(){
    Stream<Integer> integerStream = Stream.iterate(0, x -> x + 2);
}

/**
 * 生成
 */
@Test
void test11(){
    Stream.generate(() -> Math.random());
}

二、中间操作

中间操作不会执行任何操作，只有终止操作才会一次性输出全部值，即“惰性求值”。

2.1 筛选与切片

• filter——接收lamdba，从流中排除某些元素

@Test
void test12(){
    List<Person> personList = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18),
        new Person("Java旅途",20)
    );
    // 中间操作
    Stream<Person> personStream = personList.stream()
        .filter(e -> e.getAge() > 18);
    // 终止操作
    personStream.forEach(System.out::println);
}

• limit——截断流，使其元素不超过给定数量

@Test
void test12(){
    
    List<Person> personList = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18),
        new Person("Java旅途",20)
    );
    personList.stream()
        .limit(1)
        .forEach(System.out::println);
}

• skip(n)——跳过元素，返回一个扔掉前n个元素的流，若不足n个，则返回一个空流。与limit(n)互补。

@Test
void test12(){
    
    List<Person> personList = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18),
        new Person("Java旅途",20)
    );
    personList.stream()
        .skip(1)
        .forEach(System.out::println);
}

• distinct——筛选，通过生成元素的hashCode()和equals()，去除重复元素。

@Test
void test12(){
    
    List<Person> personList = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18),
        new Person("Java旅途",20),
        new Person("Java旅途",20)
    );
    personList.stream()
        .distinct()
        .forEach(System.out::println);
}

注意：使用distinct的时候需要重写实体的hashCode()和equals()方法。

2.2 映射

• map——接收lamdba，将元素转换成其他形式或提取信息。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。

/**
 * 获取personList的所有name
 */
@Test
void test13(){
    List<Person> personList = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18),
        new Person("Java旅途",20),
        new Person("Java旅途",20)
    );
    personList.stream()
        .map(Person::getName)
        .forEach(System.out::println);
}

• flatMap——接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流生成一个流。

// 将字符串转换为字符，并将字符放进list返回
static Stream<Character> filterCharcter(String string){

    List<Character> list = new ArrayList<>();
    for (Character ch : string.toCharArray()){
        list.add(ch);
    }
    return list.stream();
}

@Test
void test13(){
    List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");

    list.stream()
        .flatMap(LamdbaApplicationTests::filterCharcter)
        .forEach(System.out::println);
}

2.3 排序

• sorted()——自然排序（comparable）
• sorted(comparator com)——定制排序（comparator ）

/**
* 定制排序，e1和e2按age排序，age一样按name排
*/
@Test
void test14(){
    List<Person> personList = Arrays.asList(
            new Person("Java旅途",18),
            new Person("Java旅途",20)
    );
    personList.stream()
        .sorted((e1,e2) -> {
            if(e1.getAge() == e2.getAge()){
                return e1.getName().compareTo(e2.getName());
            }else{
                return e1.getAge()+"".compareTo(e2.getAge()+"");
            }
        }).forEach(System.out::println);
}

三、终止操作

3.1 查找与匹配

完善一下Person类

@Data
public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -7008474395345458049L;

    private String name;
    private int age;
    private Status status;
    
    public Person() {
    }
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public Person(String name, int age, Status status) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.status = status;
    }
    public enum Status {
        FRER,
        BUSY;
    }
}

• allMatch——检查是否匹配所有元素

/**
* 是否所有元素都是Fire状态，是返回true
*/
@Test
void test15(){
    List<Person> personList1 = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18, Person.Status.FRER),
        new Person("Java旅途",20, Person.Status.BUSY)
    );
    boolean b = personList1.stream()
        .allMatch(e -> e.getStatus().equals(Person.Status.FRER));
    System.out.println(b);
}

• anyMatch——检查是否至少匹配一个元素

@Test
void test15(){
    List<Person> personList1 = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18, Person.Status.FRER),
        new Person("Java旅途",20, Person.Status.BUSY)
    );
    boolean b = personList1.stream()
        .anyMatch(e -> e.getStatus().equals(Person.Status.FRER));
    System.out.println(b);
}

• noneMatch——检查是否所有元素都不匹配

@Test
void test15(){
    List<Person> personList1 = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18, Person.Status.FRER),
        new Person("Java旅途",20, Person.Status.BUSY)
    );
    boolean b = personList1.stream()
        .noneMatch(e -> e.getStatus().equals(Person.Status.FRER));
    System.out.println(b);
}

• findFirst——返回第一个元素

@Test
void test15(){
    List<Person> personList1 = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18, Person.Status.FRER),
        new Person("Java旅途",20, Person.Status.BUSY)
    );
    Optional b = personList1.stream()
        .findFirst();
    System.out.println(b.get());
}

• findAny——返回当前流中的任意元素

@Test
void test15(){
    List<Person> personList1 = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18, Person.Status.FRER),
        new Person("Java旅途",20, Person.Status.BUSY)
    );
    Optional b = personList1.stream()
        .findAny();
    System.out.println(b.get());
}

• count——返回流中元素的总数
• max——返回流中最大值
• min——返回流中最小值

3.2 规约

• reduce(T identity, BinaryOperator)/reduce(BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。

/**
  * reduce 第一个参数是起始值
  */
@Test
void test16(){
    List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
    Integer sum = list.stream()
        			  .reduce(0,(x,y) -> x+y);
    System.out.println(sum);
    
    Optional<Integer> reduce = list.stream()
                				   .reduce((x, y) -> x + y);
    System.out.println(reduce.get());
}

3.3 收集

• collect——将流转化为其他形式。接收一个Collector接口的实现。用于给Stream中元素做汇总的方法。

/**
* 取出名字放在一个list中
*/
@Test
void test16(){
    List<Person> personList1 = Arrays.asList(
        new Person("Java旅途",18, Person.Status.FRER),
        new Person("Java旅途",20, Person.Status.BUSY)
    );
    List<String> collect = personList1.stream()
        .map(Person::getName)
        .collect(Collectors.toList());
    collect.forEach(System.out::println);
}

Optional常用方法

Optional类是一个容器类，代表一个值存在或不存在，原来用null表示一个值不存在，现在Optional可以更好的表达这个概念。并且可以避免空指针异常。

1. Optional.of(T t) ——创建一个Optional实例

2. Optional.empty()——创建一个空的optional实例

3. Optional.ofNullable(T t)——若t不为null，创建optional实例，否则创建空实例

4. isPresent()——判断是否包含值

5. orElse(T t)——如果调用对象包含值，返回该值，否则返回 t

6. orElseGet(Supplier s)——如果调用对象包含值，返回该值，否则返回 s 获取的值

7. map(Function f)——如果有值对其处理，并返回处理后的Optional，否则返回Optional.empty()

8. flatMap(Function mapper)——与map类似，要求返回值必须是Optional