java8 新特性之 Stream API 完整使用

缺乏、安全感 2022-10-05 09:53 149阅读 0赞

### java8 新特性之 Stream API ###

*  一、前言
 *   *  1、什么是Stream
     *  2、测试的数据
 *  二、Stream操作的三个步骤
 *  三、创建Stream 的4种方式
 *   *  1、创建 Stream方式一：通过集合
     *  2、创建 Stream方式二：通过数组
     *  3、创建 Stream方式三：通过Stream的of()
     *  4、创建 Stream方式四：创建无限流
 *  四、筛选与切片
 *   *  1、操作类
     *  2、filter 过滤
     *  3、limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量
     *  4、skip(n) —— 跳过元素
     *  5、distinct 去重操作
 *  五、映射
 *   *  1、map --收集将元素转换成其他形式或提取信息
     *  2、flatMap 将流中的每个值都换成另一个流
     *  3、排序 sorted()——自然排序
 *  六、Stream的终止操作
 *   *  1、allMatch(Predicate p) 是否匹配所有元素
     *  2、anyMatch(Predicate p) 是否至少匹配一个元素
     *  3、noneMatch(Predicate p) 是否至少匹配一个元素
     *  4、findFirst(Predicate p) 返回第一个元素
     *  5、findAny 返回当前流中的任意元素
     *  6、count 返回流中元素的总个数
     *  7、max(Comparator c) 返回流中最大值
     *  8、min(Comparator c) 返回流中最小值
 *  七、reduce 规约
 *   *  1、reduce(T identity, BinaryOperator) 可以将流中元素反复结合起来
     *  2、reduce(T identity, BinaryOperator)
 *  八、collect(Collector c) 收集
 *   *  1、collect(Collector c) 收集成List
     *  2、collect(Collector c) 收集成Set
 *  九、Optional 类
 *   *  1、创建两个类
     *  2、of(T t):保证t是非空的
     *  3、ofNullable(T t)：t可以为null
     *  4、为何使用演示1
     *  5、为何使用演示2
     *  6、使用Optional类的getGirlName():
     *  7、Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例

# 一、前言 #

## 1、什么是Stream ##

Stream 到底是什么
     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
      . Stream 自己不会存储元素
      . Stream 不会改变源对象、相反、他们会返回一个持有结果的新Stream 
      . Stream 操作是延迟执行的、这意味着他们会得到需要结果的时候才执行

## 2、测试的数据 ##

想测试 把这个类导入IDEA中引用

public class EmployeeData { 
    	public static List<Employee> getEmployees(){ 
    		List<Employee> list = new ArrayList<>();
    		list.add(new Employee(20001, "马到成功", 34, 6000.38));
    		list.add(new Employee(20002, "马不下来", 12, 9876.12));
    		list.add(new Employee(20003, "刘狗子", 33, 3000.82));
    		list.add(new Employee(20004, "张军雷", 26, 7657.37));
    		list.add(new Employee(20005, "老亚瑟", 65, 5555.32));
    		list.add(new Employee(20006, "吕布", 42, 9500.43));
    		list.add(new Employee(20007, "妲己", 26, 4333.32));
    		list.add(new Employee(20008, "被擒虎", 35, 2500.32));
    		return list;
    	}
    	
    }

# 二、Stream操作的三个步骤 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][202106081448517.png]

# 三、创建Stream 的4种方式 #

## 1、创建 Stream方式一：通过集合 ##

@Test
        public void test1() { 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
    
    // default Stream<E> stream() : 返回一个顺序流
            Stream<Employee> stream = employees.stream();
    
    // default Stream<E> parallelStream() : 返回一个并行流
            Stream<Employee> parallelStream = employees.parallelStream();
    
    
        }

## 2、创建 Stream方式二：通过数组 ##

@Test
        public void test2() { 
            int[] arr = new int[]{ 1, 2, 3, 4, 5, 6};
            //调用Arrays类的static <T> Stream<T> stream(T[] array): 返回一个流
            IntStream stream = Arrays.stream(arr);
    
            Employee e1 = new Employee(1001, "Tom");
            Employee e2 = new Employee(1002, "Jerry");
            Employee[] arr1 = new Employee[]{ e1, e2};
            Stream<Employee> stream1 = Arrays.stream(arr1);
    
        }

## 3、创建 Stream方式三：通过Stream的of() ##

@Test
        public void test3() { 
            Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
    
        }

## 4、创建 Stream方式四：创建无限流 ##

@Test
        public void test4() { 
    
    // 迭代
    // public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
            //遍历前10个偶数
            Stream.iterate(0, t -> t + 2).limit(10).forEach(System.out::println);
    
    
    // 生成
    // public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
            Stream.generate(Math::random).limit(10).forEach(System.out::println);
    
        }

# 四、筛选与切片 #

## 1、操作类 ##

## 2、filter 过滤 ##

filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。

@Test
        public void test1(){ 
            List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
            //filter(Predicate p)——接收 Lambda ， 从流中排除某些元素。
            Stream<Employee> stream = list.stream();
            //练习：查询员工表中薪资大于7000的员工信息
            stream.filter(e -> e.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);
            }

## 3、limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量 ##

limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。

@Test
        public void test1(){ 
           List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
              //limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量。
            list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
            System.out.println();
    }

## 4、skip(n) —— 跳过元素 ##

skip(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

@Test
        public void test1(){ 
    //skip(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
            List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
            list.stream().skip(3).forEach(System.out::println);
            }

## 5、distinct 去重操作 ##

distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素

@Test
        public void test1(){ 
        //distinct()——筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除重复元素
            List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
            list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
            list.add(new Employee(1010,"刘强东",41,8000));
            list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
            list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
            list.add(new Employee(1010,"刘强东",40,8000));
            list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
            
            }

# 五、映射 #

## 1、map --收集将元素转换成其他形式或提取信息 ##

map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，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。

@Test
        public void test2(){ 
            List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
            list.stream().map(str ->   str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);
    }

练习1：获取员工姓名长度大于3的员工的姓名。

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            Stream<String> namesStream = employees.stream().map(Employee::getName);
            namesStream.filter(name -> name.length() > 3).forEach(System.out::println);
    }

练习2：

@Test
        public void test2(){ 
         List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
            Stream<Stream<Character>> streamStream = list.stream().map(StreamAPITest1::fromStringToStream);
            streamStream.forEach(s ->{ 
                s.forEach(System.out::println);
            });
            }

## 2、flatMap 将流中的每个值都换成另一个流 ##

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。

@Test
        public void test2(){ 
      //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。
     List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");
            Stream<Character> characterStream = list.stream().flatMap(StreamAPITest1::fromStringToStream);
            characterStream.forEach(System.out::println);
            }

## 3、排序 sorted()——自然排序 ##

@Test
        public void test4(){ 
    // sorted()——自然排序
            List<Integer> list = Arrays.asList(12, 43, 65, 34, 87, 0, -98, 7);
            list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
            //抛异常，原因:Employee没有实现Comparable接口
    // List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
    // employees.stream().sorted().forEach(System.out::println);
    
    
    // sorted(Comparator com)——定制排序
    
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            employees.stream().sorted( (e1,e2) -> { 
               int ageValue = Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge());
               if(ageValue != 0){ 
                   return ageValue;
               }else{ 
                   return -Double.compare(e1.getSalary(),e2.getSalary());
               }
    
            }).forEach(System.out::println);
        }

# 六、Stream的终止操作 #

## 1、allMatch(Predicate p) 是否匹配所有元素 ##

检查是否匹配所有元素。

@Test
        public void test1(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
    // allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素。
    // 练习：是否所有的员工的年龄都大于18
            boolean allMatch = employees.stream().allMatch(e -> e.getAge() > 18);
            System.out.println(allMatch);
    }

## 2、anyMatch(Predicate p) 是否至少匹配一个元素 ##

检查是否至少匹配一个元素。

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            // 练习：是否存在员工的工资大于 10000
            boolean anyMatch = employees.stream().anyMatch(e -> e.getSalary() > 10000);
            System.out.println(anyMatch);
    }

## 3、noneMatch(Predicate p) 是否至少匹配一个元素 ##

检查是否至少匹配一个元素。

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
          //练习：是否存在员工姓“雷”
            boolean noneMatch = employees.stream().noneMatch(e -> e.getName().startsWith("雷"));
            System.out.println(noneMatch);
    }

## 4、findFirst(Predicate p) 返回第一个元素 ##

返回第一个元素

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
    // findFirst——返回第一个元素
            Optional<Employee> employee = employees.stream().findFirst();
            System.out.println(employee);
    }

## 5、findAny 返回当前流中的任意元素 ##

返回当前流中的任意元素

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
               //findAny——返回当前流中的任意元素
            Optional<Employee> employee1 = employees.parallelStream().findAny();
            System.out.println(employee1);
    }

## 6、count 返回流中元素的总个数 ##

返回流中元素的总个数

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            // count——返回流中元素的总个数
            long count = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 5000).count();
            System.out.println(count);
    }

## 7、max(Comparator c) 返回流中最大值 ##

max(Comparator c)——返回流中最大值

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            //练习：返回最高的工资：
            Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(e -> e.getSalary());
            Optional<Double> maxSalary = salaryStream.max(Double::compare);
            System.out.println(maxSalary);
    }

## 8、min(Comparator c) 返回流中最小值 ##

返回流中最小值

@Test
        public void test2(){ 
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            //练习：返回最低工资的员工
            Optional<Employee> employee = employees.stream().min((e1, e2) -> Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary()));
            System.out.println(employee);
    }

# 七、reduce 规约 #

## 1、reduce(T identity, BinaryOperator) 可以将流中元素反复结合起来 ##

可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T

@Test
        public void test3(){ 
        // reduce(T identity, BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T
        // 练习1：计算1-10的自然数的和
            List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
            Integer sum = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
            System.out.println(sum);
            }

## 2、reduce(T identity, BinaryOperator) ##

可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 T

@Test
        public void test3(){ 
           //reduce(BinaryOperator) ——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 Optional<T>
           //练习2：计算公司所有员工工资的总和
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            Stream<Double> salaryStream = employees.stream().map(Employee::getSalary);
           // Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce(Double::sum);
            Optional<Double> sumMoney = salaryStream.reduce((d1,d2) -> d1 + d2);
            System.out.println(sumMoney.get());
    
        }

# 八、collect(Collector c) 收集 #

## 1、collect(Collector c) 收集成List ##

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

@Test
        public void test3(){ 
    
                //练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set
            List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();
            List<Employee> employeeList = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());
            employeeList.forEach(System.out::println);
            }

## 2、collect(Collector c) 收集成Set ##

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

@Test
        public void test3(){ 
             //练习1：查找工资大于6000的员工，结果返回为一个List或Set
       Set<Employee> employeeSet = employees.stream().filter(e -> e.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toSet());
            employeeSet.forEach(System.out::println);
            }

# 九、Optional 类 #

**Optional 类(java.util.Optional) 是一个容器**，他可以保存类型的T值，代表这个值的存在，或者仅仅保存null,表示这个值不存在，原来用null表示的值不存在，现在Optional 可以更好地表达这个概念，并且可以避免null指针

## 1、创建两个类 ##

public class Boy { 
        private Girl girl;
    
        @Override
        public String toString() { 
            return "Boy{" + "girl=" + girl + '}';
        }
    
        public Girl getGirl() { 
            return girl;
        }
    
        public void setGirl(Girl girl) { 
            this.girl = girl;
        }
    
        public Boy() { 
    
        }
    
        public Boy(Girl girl) { 
    
            this.girl = girl;
        }
    }

public class Girl { 
    
        private String name;
    
        @Override
        public String toString() { 
            return "Girl{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    '}';
        }
    
        public String getName() { 
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) { 
            this.name = name;
        }
    
        public Girl() { 
    
        }
    
        public Girl(String name) { 
    
            this.name = name;
        }
    }

## 2、of(T t):保证t是非空的 ##

@Test
        public void test1(){ 
            Girl girl = new Girl();
            //of(T t):保证t是非空的
            Optional<Girl> optionalGirl = Optional.of(girl);
            System.out.println(optionalGirl);
    
        }

## 3、ofNullable(T t)：t可以为null ##

@Test
        public void test2(){ 
            Girl girl = new Girl();
            girl = null;
            //ofNullable(T t)：t可以为null
            Optional<Girl> optionalGirl = Optional.ofNullable(girl);
            System.out.println(optionalGirl);
            //orElse(T t1):如果单前的Optional内部封装的t是非空的，则返回内部的t.
            //如果内部的t是空的，则返回orElse()方法中的参数t1.
            Girl girl1 = optionalGirl.orElse(new Girl("赵丽颖"));
            System.out.println(girl1);
    
        }

## 4、为何使用演示1 ##

展示空指针

public String getGirlName(Boy boy){ 
            return boy.getGirl().getName();
        }
    
        @Test
        public void test3(){ 
            Boy boy = new Boy();
            boy = null;
            String girlName = getGirlName(boy);
            System.out.println(girlName);
    
        }

## 5、为何使用演示2 ##

原生的优化空指针

//优化以后的getGirlName():
        public String getGirlName1(Boy boy){ 
            if(boy != null){ 
                Girl girl = boy.getGirl();
                if(girl != null){ 
                    return girl.getName();
                }
            }
    
            return null;
    
        }
    
        @Test
        public void test4(){ 
            Boy boy = new Boy();
            boy = null;
            String girlName = getGirlName1(boy);
            System.out.println(girlName);
    
        }

## 6、使用Optional类的getGirlName(): ##

使用Optional优化上述两个为何使用Optional 作为判空操作

//使用Optional类的getGirlName():
        public String getGirlName2(Boy boy){ 
    
            Optional<Boy> boyOptional = Optional.ofNullable(boy);
            //此时的boy1一定非空
            Boy boy1 = boyOptional.orElse(new Boy(new Girl("迪丽热巴")));
    
            Girl girl = boy1.getGirl();
    
            Optional<Girl> girlOptional = Optional.ofNullable(girl);
            //girl1一定非空
            Girl girl1 = girlOptional.orElse(new Girl("古力娜扎"));
    
            return girl1.getName();
        }
    
        @Test
        public void test5(){ 
            Boy boy = null;
            boy = new Boy();
            boy = new Boy(new Girl("苍老师"));
            String girlName = getGirlName2(boy);
            System.out.println(girlName);

## 7、Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例 ##

通过Optional.empty() 构造一个null对象

@Test
        public void test7(){ 
            Optional<Boy> empty = Optional.empty();
              System.out.println(empty); //空值 empty.get() 报错空指针
            Boy boy = empty.orElse(new Boy(new Girl("张三")));
            System.out.println(boy);
        }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDgyNzAx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221005/0d6552a18ea142aa9f5c1d5a320ba264.png
[202106081448517.png]: /images/20221005/0f37c4d0f3ea42f8b22c99b369920b22.png