使用 Java 8 中的 Stream ，可以让你写代码事半功倍

妖狐艹你老母 2023-09-27 18:22 144阅读 0赞

## Stream ##

Java 8 中一个主要的新功能是引入了流（Stream）功能。在`java.util.stream`中包含用于处理元素序列的类。其中，最重要的类是`Stream<T>`。下面我们就来看看如何使用现有的数据源创建流。

### 创建Stream ###

可以使用 `stream()` 和 `of()` 方法从不同的数据源（例如：集合、数组）创建流：

String[] arr = new String[]{
        "万", "猫", "学", "社"};
    Stream<String> stream = Arrays.stream(arr);
    stream = Stream.of("万", "猫", "学", "社");

`Collection` 接口新增了一个 `stream()` 默认方法，允许使用任何集合作为数据源来创建 `Stream<T>`：

List<String> list = new ArrayList();
    list.add("万");
    list.add("猫");
    list.add("学");
    list.add("社");
    Stream<String> stream = list.stream();

### 在多线程中使用Stream ###

Stream 还通过提供 `parallelStream()` 方法来简化多线程操作，该方法以并行模式运行对流元素的操作。

下面的代码可以对流的每个元素并行运行 `doWork()` 方法：

List<String> list = new ArrayList();
    list.add("万");
    list.add("猫");
    list.add("学");
    list.add("社");
    list.parallelStream().forEach(element -> doWork(element));

接下来，我们将介绍一些基本的 Stream 操作。

## Stream 操作 ##

在流上可以执行许多有用的操作。它们被分为中间操作（返回 `Stream<T>`）和终端操作（返回明确定义类型的结果），中间操作允许链接。

我需要注意的是，流上的操作不会改变数据源。

下面是一个简单的例子：

List<String> list = new ArrayList();
    list.add("万");
    list.add("猫");
    list.add("学");
    list.add("社");
    long count = list.stream().distinct().count();

在上面的例子中，`distinct()` 方法表示一个中间操作，它创建了前一个流的唯一元素的新流。而 `count()` 方法是一个终端操作，它返回流的大小。

### 迭代 ###

Stream 帮助我们替代了 for、for-each 和 while 循环。它可以让我们把精力集中在操作的逻辑上，而不是在迭代元素序列上。

比如下面的代码：

for (String string : list) {
        
        if (string.contains("猫")) {
        
            return true;
        }
    }

这段代码只需要一行 Stream 代码就可以实现:

boolean isExist = list.stream().anyMatch(element -> element.contains("猫"));

### 过滤 ###

`filter()` 方法可以让我们选择满足谓词条件的元素流。

比如下面的代码：

List<String> list = new ArrayList();
    list.add("万");
    list.add("猫");
    list.add("学");
    list.add("社");
    Stream<String> stream = list.stream().filter(element -> element.contains("猫"));

在上面的例子中，创建了一个 `List<String>` 的 `Stream<String>`，查找该流中所有包含字符“猫”的元素，并创建一个只包含筛选后元素的新流。

### 映射 ###

为了通过将特殊函数应用于流元素来转换它们，并将这些新元素收集到流中，我们可以使用 `map()` 方法。

比如下面的代码：

List<String> list = new ArrayList();
    list.add("1");
    list.add("2");
    list.add("3");
    Stream<Integer> stream = list.stream().map(str -> Integer.valueOf(str));

在上面的例子中，通过对初始流的每个元素应用特定的 lambda 表达式将 `Stream<String>` 转换为 `Stream<Integer>`。

如果您有一个流，其中每个元素都包含其自己的元素序列，并且您想创建这些内部元素的流，则应使用 `flatMap()` 方法。

比如下面的代码：

public class Writer {
        
    	private String name;
    	private List<String> books;
    }

List<Writer> writers = new ArrayList<>();
    writers.add(new Writer());
    Stream<String> stream = writers.stream().flatMap(writer -> writer.getBooks().stream());

在上面的例子中，我们有一个类型为 `Writer` 的元素列表。`Writer` 类包含一个类型为 `List<String>` 的字段 `books`。使用 flatMap() 方法，字段 `books` 中的每个元素将被提取并添加到新的结果流中。之后，最开始的 Stream 将会丢失。

### 匹配 ###

Stream 提供了一组方便的工具，根据一些谓词验证一个序列的元素。我们可以使用以下方法之一：

*  `anyMatch()`：只要有一个条件满足即返回true
 *  `allMatch()`：必须全部都满足才会返回true
 *  `noneMatch()`：全都不满足才会返回true

它们都返回 boolean 的终端操作。

比如下面的代码：

List<String> list = new ArrayList();
    list.add("万");
    list.add("猫");
    list.add("学");
    list.add("社");
    list.stream().anyMatch(element -> element.contains("万")); // true
    list.stream().allMatch(element -> element.contains("万")); // false
    list.stream().noneMatch(element -> element.contains("万")); // false

对于空的 Stream，无论给定的谓词是什么，allMatch() 方法都将返回 true：

Stream.empty().anyMatch(Objects::nonNull); // false

这是一个合理的值，因为我们找不到不满足谓词的任何元素。

同样地，对于空的 Stream，anyMatch() 方法总是返回 false：

Stream.empty().anyMatch(Objects::nonNull); // false

同样地，这也是合理的，因为我们找不到满足这个条件的元素。

### 合并 ###

我可以使用类型为 Stream 的 `reduce()` 方法，根据指定的函数将一系列元素合并为某个值。这个方法有两个参数：第一个是起始值，第二个是累加器函数。

比如下面的代码：

List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 3);
    Integer reduced = integers.stream().reduce(4, (a, b) -> a + b);

在上面的例子中，有一个 `List<Integer>`，我们将这些元素加起来，并加上一个初始的整数（在这个例子中是4）。那么，运行以下代码的结果是10（4 + 1 + 2 + 3）。

### 收集 ###

在 Stream 类型中，也可以通过 `collect()` 方法来进行收集。这个操作非常方便，可以将一个流转换为 `Collection` 或 `Map`，也可以将一个流表示为单个字符串。`Collectors` 是一个实用类，提供了几乎所有典型的收集操作的解决方案。对于一些不太常见的任务，可以创建自定义的收集器。

下面的代码使用终端操作 `collect()` 将 `Stream<String>` 转换为 `List<String>`。

List<String> resultList 
      = list.stream().map(element -> element.toUpperCase()).collect(Collectors.toList());

## 最后 ##

Stream 的高级示例非常丰富，本文的目的是为了让我们快速了解 Stream 功能的用法，并启发我们继续探索和深入学习。

Stream 是 Java 8 中非常强大和实用的 API，它为开发人员提供了一种更加简便的方式来处理数据。希望我们通过本文的介绍和示例，可以快速上手使用 Stream，并继续深入学习和探索。