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  • JDK8新特性——Stream

    Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream，可以让你以一种声明的方式处理数据。Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。Stream API可以极大提高Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。这种风格将要处理的元素集合看作一种流， 流在管道中传输， 并且可以在管道的节点上进行处理， 比如筛选， 排序，聚合等。元素流在管道中经过中间操作（intermediate operation）的处理，最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果。

    +--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+
| stream of elements +-----> |filter+-> |sorted+-> |map+-> |collect|
+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+

    以上的流程转换为 Java 代码为：

    List<Integer> transactionsIds = 
widgets.stream()
             .filter(b -> b.getColor() == RED)
             .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
             .mapToInt(Widget::getWeight)
             .sum();

    特点：

    1. 不是数据结构，不会保存数据。
    2. 不会修改原来的数据源，它会将操作后的数据保存到另外一个对象中。（保留意见：毕竟peek方法可以修改流中元素）
    3. 惰性求值，流在中间处理过程中，只是对操作进行了记录，并不会立即执行，需要等到执行终止操作的时候才会进行实际的计算。

    什么是 Stream？

    Stream（流）是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作

    • 元素是特定类型的对象，形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
    • 数据源 流的来源。 可以是集合，数组，I/O channel， 产生器generator 等。
    • 聚合操作 类似SQL语句一样的操作， 比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

    和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：

    • Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道， 如同流式风格（fluent style）。 这样做可以对操作进行优化， 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
    • 内部迭代： 以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代， 这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式， 通过访问者模式(Visitor)实现。

    生成流

    在 Java 8 中, 集合接口有两个方法来生成流：

    • stream() − 为集合创建串行流。
    • parallelStream() − 为集合创建并行流。
    List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
    1. forEach
      Stream 提供了新的方法 'forEach' 来迭代流中的每个数据。以下代码片段使用 forEach 输出了10个随机数：
    Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);
    1. map
      map 方法用于映射每个元素到对应的结果，以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数：
    List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
// 获取对应的平方数
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
    1. filter
      filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串：
    List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

    4.limit
    limit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据：

    Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

    5.sorted
    sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序：

    Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

    并行（parallel）程序

    parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量：

    List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
long count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

    我们可以很容易的在顺序运行和并行直接切换。

    Collectors
    Collectors 类实现了很多归约操作，例如将流转换成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串：

    List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

System.out.println("筛选列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

    统计
    另外，一些产生统计结果的收集器也非常有用。它们主要用于int、double、long等基本类型上，它们可以用来产生类似如下的统计结果。

    List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
 
IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
 
System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());

    Stream 完整实例

    public class Java8Tester {
    public static void main(String args[]) {

        // 计算空字符串
        List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        System.out.println("列表: " + strings);

        System.out.print("使用 Java 7: ");
        long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings);
        System.out.println("空字符数量为: " + count);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
        System.out.println("空字符数量为: " + count);

        System.out.print("使用 Java 7: ");
        count = getCountLength3UsingJava7(strings);
        System.out.println("字符串长度为 3 的数量为: " + count);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        count = strings.stream().filter(s -> s.length() == 3).count();
        System.out.println("字符串长度为 3 的数量为: " + count);

        // 删除空字符串
        System.out.print("使用 Java 7: ");
        List<String> filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings);
        System.out.println("筛选后的列表: " + filtered);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        filtered = strings.stream().filter(s -> !s.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("筛选后的列表: " + filtered);

        // 删除空字符串，并使用逗号把它们合并起来
        System.out.print("使用 Java 7: ");
        String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings, ", ");
        System.out.println("合并字符串: " + mergedString);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        mergedString = strings.stream().filter(s -> !s.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
        System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

        List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
        // 获取列表元素平方数
        System.out.print("使用 Java 7: ");
        List<Integer> squaresList = getSquares(numbers);
        System.out.println("平方数列表: " + squaresList);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        squaresList = numbers.stream().map(integer -> integer * integer).distinct().collect(Collectors.toList());
        System.out.println("平方数列表: " + squaresList);

        System.out.print("使用 Java 7: ");
        List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19);
        System.out.println("列表: " + integers);
        System.out.println("列表中最大的数 : " + getMax(integers));
        System.out.println("列表中最小的数 : " + getMin(integers));
        System.out.println("所有数之和 : " + getSum(integers));
        System.out.println("平均数 : " + getAverage(integers));
        System.out.println("随机数: ");

        // 输出10个随机数
        Random random = new Random();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(random.nextInt());
        }

        System.out.print("使用 Java 8: ");
        System.out.println("列表: " + integers);

        IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();

        System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
        System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
        System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
        System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());
        System.out.println("随机数: ");

        random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

        // 并行处理
        count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
        System.out.println("空字符串的数量为: " + count);
    }

    private static int getCountEmptyStringUsingJava7(List<String> strings) {
        int count = 0;
        for (String string : strings) {
            if (string.isEmpty()) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

    private static int getCountLength3UsingJava7(List<String> strings) {
        int count = 0;
        for (String string : strings) {
            if (string.length() == 3) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

    private static List<String> deleteEmptyStringsUsingJava7(List<String> strings) {
        List<String> filteredList = new ArrayList<String>();
        for (String string : strings) {
            if (!string.isEmpty()) {
                filteredList.add(string);
            }
        }
        return filteredList;
    }

    private static String getMergedStringUsingJava7(List<String> strings, String separator) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (String string : strings) {
            if (!string.isEmpty()) {
                stringBuilder.append(string);
                stringBuilder.append(separator);
            }
        }
        String mergedString = stringBuilder.toString();
        return mergedString.substring(0, mergedString.length() - 2);
    }

    private static List<Integer> getSquares(List<Integer> numbers) {
        List<Integer> squaresList = new ArrayList<Integer>();
        for (Integer number : numbers) {
            Integer square = number * number;
            if (!squaresList.contains(square)) {
                squaresList.add(square);
            }
        }
        return squaresList;
    }

    private static int getMax(List<Integer> numbers) {
        int max = numbers.get(0);
        for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {
            Integer number = numbers.get(i);
            if (number > max) {
                max = number;
            }
        }
        return max;
    }

    private static int getMin(List<Integer> numbers) {
        int min = numbers.get(0);
        for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {
            Integer number = numbers.get(i);
            if (number < min) {
                min = number;
            }
        }
        return min;
    }

    private static int getSum(List numbers) {
        int sum = (int) (numbers.get(0));
        for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {
            sum += (int) numbers.get(i);
        }
        return sum;
    }

    private static int getAverage(List<Integer> numbers) {
        return getSum(numbers) / numbers.size();
    }
}

    执行以上脚本，输出结果为：

    列表: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
使用 Java 7: 空字符数量为: 2
使用 Java 8: 空字符数量为: 2
使用 Java 7: 字符串长度为 3 的数量为: 3
使用 Java 8: 字符串长度为 3 的数量为: 3
使用 Java 7: 筛选后的列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
使用 Java 8: 筛选后的列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
使用 Java 7: 合并字符串: abc, bc, efg, abcd, jkl
使用 Java 8: 合并字符串: abc, bc, efg, abcd, jkl
使用 Java 7: 平方数列表: [9, 4, 49, 25]
使用 Java 8: 平方数列表: [9, 4, 49, 25]
使用 Java 7: 列表: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的数 : 19
列表中最小的数 : 1
所有数之和 : 85
平均数 : 9
随机数: 
-294123209
-1375416770
-376346068
-476661702
-515275341
-1954530924
1103139173
1144032996
1441215034
-1811255463
使用 Java 8: 列表: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的数 : 19
列表中最小的数 : 1
所有数之和 : 85
平均数 : 9.444444444444445
随机数: 
-1748449548
-1638496790
-1581816177
-1518543589
-1353606360
-100310864
293165638
331246594
1594747703
1610590527
空字符串的数量为: 2

    参考文献

    https://www.runoob.com/java/java8-streams.html

    https://blog.csdn.net/kegaofei/article/details/80582356
    https://blog.csdn.net/weixin_42740530/article/details/104655470

    https://blog.csdn.net/y_k_y/article/details/84633001?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase
    https://blog.csdn.net/qq_37131111/article/details/99546357
    https://blog.csdn.net/lidai352710967/article/details/81461119
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  • 原文地址：https://www.cnblogs.com/zllk/p/13844980.html
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