Java Stream API的使用

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2023-10-09 18:13 55阅读 0赞

### 简介 ###

日常编程工作中，Java集合会经常被使用到，且经常需要对集合做一些类似过滤、排序、对象转换之类的操作。

为了简化这类操作，Java8添加了一套新的Stream API，使用方式就像写SQL一样，大大简化了这类处理的实现代码量与可读性。

### 基础Stream函数 ###

比如，我们要查询双11期间交易额最大的10笔订单的用户信息，用SQL实现的话，大致如下：

select user_id, user_name 
    from order 
    where pay_time >= '2022-11-01' and pay_time < '2022-12-01' 
    order by goods_amount desc 
    limit 10;

这种处理逻辑，不用Stream API，实现代码大致如下：

public static List<User> getTop10Users() throws ParseException {
        
        List<Order> orders = getOrders();
    
        // 过滤出双11订单
        List<Order> filteredOrders = new ArrayList<>();
        long begin = DateUtils.parseDate("2022-11-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
        long end = DateUtils.parseDate("2022-12-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
        for (Order order : orders) {
        
            if(order.getPayTime().getTime() >= begin && order.getPayTime().getTime() < end) {
        
                filteredOrders.add(order);
            }
        }
    
        // 按订单金额倒序排序
        filteredOrders.sort(Comparator.comparing(Order::getGoodsAmount).reversed());
    
        // 取前10名订单，组装出用户信息
        List<User> users = new ArrayList<>();
        Iterator<Order> it = filteredOrders.iterator();
        for (int i = 0; i < 10 && it.hasNext(); i++) {
        
            Order order = it.next();
            users.add(new User(order.getUserId(), order.getUserName()));
        }
        return users;
    }

上面代码与SQL的逻辑是一样的，但可以发现，上面代码的可理解性比SQL差很多，原因是SQL使用的是含义更加接近意图的声明式语法，而上述代码如果没有很好的注释的话，则需要你的大脑像CPU一样，将各种指令执行一遍才明白大概意图。

那我们再用Stream API实现一下这个函数看看，如下：

public static List<User> getTop10Users() throws ParseException {
        
        List<Order> orders = getOrders();
        long begin = DateUtils.parseDate("2022-11-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
        long end = DateUtils.parseDate("2022-12-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
        List<User> users = orders.stream()
                .filter(order -> order.getPayTime().getTime() >= begin && order.getPayTime().getTime() < end)
                .sorted(Comparator.comparing(Order::getGoodsAmount).reversed())
                .limit(10)
                .map(order -> new User(order.getUserId(), order.getUserName()))
                .collect(Collectors.toList());
        return users;
    }

这段代码我没有加注释，但只要有过一点经验的程序员，都能很快明白它是在做啥，这是因为Stream API和SQL设计类似，使用的是更加接近意图的声明式函数，看到函数名就大概明白含义了。

大概解释一下，如下：

*  stream() 函数用于将集合转换为Stream流对象。
 *  filter() 函数过滤Stream流中的元素，传入的逻辑表达式则为过滤规则。
 *  sorted() 函数排序Stream流中的元素，使用传入的Comparator比较元素大小。
 *  limit() 函数取前x个元素，传入参数指定取的元素个数。
 *  map() 函数用于转换Stream中的元素为另一类型元素，可以类比于SQL从表中查询指定字段时，就好像是创建了一个包含这些字段的临时表一样。