隨著Java
的發展,越來越多的企業開始使用JDK1.8
版本。JDK1.8
是自 JDK1.5
之後最重要的版本,這個版本包含語言、編譯器、庫、工具、JVM等方面的十多個新特性。本次文章將著重學習Stream
。
Stream
是JDK1.8
中處理集合的關鍵抽象概念,Lambda
和 Stream
是JDK1.8
新增的函數語言程式設計最有亮點的特性了,它可以指定你希望對集合進行的操作,可以執行非常複雜的查詢、過濾和對映資料等操作。使用Stream API
對集合資料進行操作,就類似於使用SQL
執行的資料庫查詢。Stream
使用一種類似用 SQL 語句從資料庫查詢資料的直觀方式來提供一種對 Java 集合運算和表達的高階抽象。Stream API可以極大提高Java程式設計師的生產力,讓程式設計師寫出高效率、乾淨、簡潔的程式碼。
這種風格將要處理的元素集合看作一種流, 流在管道中傳輸, 並且可以在管道的節點上進行處理, 比如篩選, 排序,聚合等。
元素流在管道中經過中間操作(intermediate operation)的處理,最後由最終操作(terminal operation)得到前面處理的結果。
+--------------------+ +------+ +------+ +---+ +-------+
| stream of elements +-----> |filter+-> |sorted+-> |map+-> |collect|
+--------------------+ +------+ +------+ +---+ +-------+
簡而言之,Stream API
提供了一種高效且易於使用的處理資料的方式。
1.Stream(流)是一個來自資料來源的元素佇列並支援聚合操作。
2.和以前的Collection操作不同, Stream操作還有兩個基礎的特徵:
特點:
Stream 操作分為中間操作或者終止操作兩種,終止操作返回一特定型別的計算結果,而中間操作返回Stream本身,Stream 的操作型別具體分類如下:
解釋:
無狀態:指元素的處理不受之前元素的影響;
有狀態:指該操作只有拿到所有元素之後才能繼續下去。
非短路操作:指必須處理所有元素才能得到最終結果;
短路操作:指遇到某些符合條件的元素就可以得到最終結果,如 A || B,只要A為true,則無需判斷B的結果。
使用Stream流分為三步。
建立Stream
一個資料來源(如:集合、陣列),獲取一個Stream流。
中間操作
一箇中間操作鏈,對資料來源(如:集合、陣列)的資料進行處理。
終止操作
一個終止操作,執行中間操作鏈,併產生一個計算結果。
filter: 過濾流,過濾流中的元素,返回一個符合條件的Stream
map: 轉換流,將一種型別的流轉換為另外一種流。(mapToInt、mapToLong、mapToDouble 返回int、long、double基本型別對應的Stream)
flatMap:簡單的說,就是一個或多個流合併成一個新流。(flatMapToInt、flatMapToLong、flatMapToDouble 返回對應的IntStream、LongStream、DoubleStream流。)
distinct: 返回去重的Stream。
sorted: 返回一個排序的Stream。
peek: 主要用來檢視流中元素的資料狀態。
limit: 返回前n個元素資料組成的Stream。屬於短路操作
skip: 返回第n個元素後面資料組成的Stream。
forEach: 迴圈操作Stream中資料。
toArray: 返回流中元素對應的陣列物件。
reduce: 聚合操作,用來做統計。
collect: 聚合操作,封裝目標資料。
min、max、count: 聚合操作,最小值,最大值,總數量。
anyMatch: 短路操作,有一個符合條件返回true。
allMatch: 所有資料都符合條件返回true。
noneMatch: 所有資料都不符合條件返回true。
findFirst: 短路操作,獲取第一個元素。
findAny: 短路操作,獲取任一元素。
forEachOrdered: 暗元素順序執行迴圈操作。
在 Java 8 中, 集合介面有兩個方法來生成流:
/**
* stream,獲取各種集合的stream流
*/
@Test
public void testCollectionStream(){
//List集合
List<String> stringList = new ArrayList<>();
//Set集合
Set<String> stringSet = new HashSet<>();
//Map集合
Map<String,Object> stringObjectMap = new HashMap<>();
//陣列
String[] stringArray = {"張三三","李四","王五","王五","趙八",};
//通過list獲取stream流
Stream<String> streamList = stringList.stream();
//通過set獲取stream流
Stream<String> streamSet = stringSet.stream();
//通過map獲取stream流
Stream<String> streamMap = stringObjectMap.keySet().stream();
//通過array獲取stream流
Stream<String> streamArray1 = Stream.of(stringArray);
}
@Test
public void testCollectionStream(){
// 1. Individual values
Stream stream = Stream.of("a", "b", "c");
// 2. Arrays
String[] strArray = new String[]{"a", "b", "c"};
stream = Stream.of(strArray);
stream = Arrays.stream(strArray);
// 3. Collections
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
stream = list.stream();
}
關於Stream的常見操作方式,主要分為兩大類: 中間操作和終止操作 ,接下來就通過這兩大分類,講解下具體的語法用法。
filter:過濾流中的某些元素
/**
* filter 方法 , 返回符合過濾條件的值
*/
@Test
public void testFilter() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.stream().filter(e -> e.contains("張")).forEach(System.out::println);
}
或
/**
* list集合stream流式操作
*/
@Test
public void testStreamList() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.stream().filter(e -> e.startsWith("張")) //過濾所有姓張的人
.filter(e -> e.length() == 3) //過濾所有姓名是3個字的人
.forEach(System.out::println); //遍歷列印,System.out::println表明System.out呼叫println列印方法
}
limit(n):獲取前n個元素
/**
* limit 方法 ,返回前n個元素資料值組成的Stream。
*/
@Test
public void testLimit() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
list.stream().limit(3).forEach(System.out::println); //取前3個
}
skip(n):跳過n元素,配合limit(n)可實現分頁
/**
* skip方法 ,跳過前n個元素的中間流操作,返回剩下的值。
*/
@Test
public void testSkip() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
//list.stream().skip(3).forEach(System.out::println); //跳過前3個
list.stream().skip(3).limit(2).forEach(System.out::println); //skip+limit實現分頁
}
distinct:通過流中元素的 hashCode() 和 equals() 去除重複元素
/**
* distinct, 返回去重的Stream
*/
@Test
public void testDistinct() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
list.stream().distinct().collect(Collectors.toList()).forEach(System.out::println);
}
sorted():自然排序,流中元素需實現Comparable介面
/**
* sorted: 返回一個排序的Stream
*/
@Test
public void testSorted() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
list.stream().distinct().sorted().collect(Collectors.toList()).forEach(System.out::println);
}
sorted(Comparator com):客製化排序,自定義Comparator排序器
/**
* 遍歷map集合,擷取substring(2)開始的值
*/
@Test
public void testMap() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
Stream<String> stream = list.stream().map(e -> e.substring(2));
stream.forEach(System.out::println);
}
forEach:ForEach流式遍歷集合
/**
* forEach, ForEach流式遍歷list集合
*/
@Test
public void testForEach() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.stream().forEach(System.out::println);
}
allMatch:接收一個 Predicate 函數,當流中每個元素都符合該斷言時才返回true,否則返回false
/**
* allMatch:接收一個 Predicate 函數,當流中每個元素都符合該斷言時才返回true,否則返回false
*/
@Test
public void testAllMatch() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
boolean b = list.stream()
.allMatch(e -> list.size() > 8);
System.out.println("b = " + b);
}
noneMatch:接收一個 Predicate 函數,當流中每個元素都不符合該斷言時才返回true,否則返回false
/**
* noneMatch: 接收一個 Predicate 函數,當流中每個元素都不符合該斷言時才返回true,否則返回false
*/
@Test
public void testNoneMatch() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
boolean b = list.stream().noneMatch(e->e.equals("張三"));
System.out.println("b = " + b);
}
anyMatch:接收一個 Predicate 函數,只要流中有一個元素滿足該斷言則返回true,否則返回false
/**
* anyMatch:接收一個 Predicate 函數,只要流中有一個元素滿足該斷言則返回true,否則返回false
*/
@Test
public void testAnyMatch() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
boolean b = list.stream().anyMatch(e -> e.equals("王二麻子"));
System.out.println("b = " + b);
}
findFirst:返回流中第一個元素
/**
* findFirst:返回流中第一個元素
*/
@Test
public void testFindFirsth() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
Optional<String> first = list.stream().findFirst();
System.out.println("first = " + first.get());
}
findAny:返回流中的任意元素
/**
* findAny:返回流中第一個元素
*/
@Test
public void testFindAny() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
Optional<String> any = list.stream().findAny();
System.out.println("any = " + any.get());
}
count:返回流中元素的總個數
/**
* count,獲取List集合的長度
*/
@Test
public void testCount() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
long count = list.stream().count();
System.out.println("count = " + count);
int size = list.size();
System.out.println("size = " + size);
}
max:返回流中元素最大值
/**
* max:返回流中元素最大值
*/
@Test
public void testMax() {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(11);
list.add(22);
list.add(33);
list.add(44);
list.add(55);
list.add(66);
list.add(77);
list.add(88);
Integer integer = list.stream().max(Integer::compareTo).get();
System.out.println("integer = " + integer);
}
min:返回流中元素最小值
/**
* min:返回流中元素最小值
*/
@Test
public void testMin() {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(11);
list.add(22);
list.add(33);
list.add(44);
list.add(55);
list.add(66);
list.add(77);
list.add(88);
Integer integer = list.stream().min(Integer::compareTo).get();
System.out.println("integer = " + integer);
list.stream().limit(1).limit(2).distinct().skip(3).filter(f -> f.equals(55)).forEach(System.out::println);
}
Collectors
Student s1 = new Student("aa", 10,1);
Student s2 = new Student("bb", 20,2);
Student s3 = new Student("cc", 10,3);
List<Student> list = Arrays.asList(s1, s2, s3);
//裝成list
List<Integer> ageList = list.stream().map(Student::getAge).collect(Collectors.toList()); // [10, 20, 10]
//轉成set
Set<Integer> ageSet = list.stream().map(Student::getAge).collect(Collectors.toSet()); // [20, 10]
//轉成map,注:key不能相同,否則報錯
Map<String, Integer> studentMap = list.stream().collect(Collectors.toMap(Student::getName, Student::getAge)); // {cc=10, bb=20, aa=10}
//字串分隔符連線
String joinName = list.stream().map(Student::getName).collect(Collectors.joining(",", "(", ")")); // (aa,bb,cc)
//聚合操作
//1.學生總數
Long count = list.stream().collect(Collectors.counting()); // 3
//2.最大年齡 (最小的minBy同理)
Integer maxAge = list.stream().map(Student::getAge).collect(Collectors.maxBy(Integer::compare)).get(); // 20
//3.所有人的年齡
Integer sumAge = list.stream().collect(Collectors.summingInt(Student::getAge)); // 40
//4.平均年齡
Double averageAge = list.stream().collect(Collectors.averagingDouble(Student::getAge)); // 13.333333333333334
// 帶上以上所有方法
DoubleSummaryStatistics statistics = list.stream().collect(Collectors.summarizingDouble(Student::getAge));
System.out.println("count:" + statistics.getCount() + ",max:" + statistics.getMax() + ",sum:" + statistics.getSum() + ",average:" + statistics.getAverage());
//分組
Map<Integer, List<Student>> ageMap = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Student::getAge));
//多重分組,先根據型別分再根據年齡分
Map<Integer, Map<Integer, List<Student>>> typeAgeMap = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Student::getType, Collectors.groupingBy(Student::getAge)));
//分割區
//分成兩部分,一部分大於10歲,一部分小於等於10歲
Map<Boolean, List<Student>> partMap = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(v -> v.getAge() > 10));
//規約
Integer allAge = list.stream().map(Student::getAge).collect(Collectors.reducing(Integer::sum)).get(); //40
為了方便小夥伴們看到這篇部落格時,學習的更加輕鬆,這裡貼出原始碼,小夥伴們學習是可貼到IDEA執行檢視Stream過濾篩選的結果,以此對Stream的流式操作更加熟悉。
package com.java8.example.chapter3;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;
/**
* @desc: Stream流式操作
* @author: cao_wencao
* @date: 2020-09-17 15:24
*/
public class TestStreamList {
/**
* list集合stream流式操作
*/
@Test
public void testStreamList() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.stream().filter(e -> e.startsWith("張")) //過濾所有姓張的人
.filter(e -> e.length() == 3) //過濾所有姓名是3個字的人
.forEach(System.out::println); //遍歷列印,System.out::println表明System.out呼叫println列印方法
}
/**
* stream,獲取各種集合的stream流
*/
@Test
public void testCollectionStream() {
List<String> stringList = new ArrayList<>();
Set<String> stringSet = new HashSet<>();
Map<String, Object> stringObjectMap = new HashMap<>();
String[] stringArray = {"張三三", "李四", "王五", "王五", "趙八",};
//通過list獲取stream流
Stream<String> streamList = stringList.stream();
//通過set獲取stream流
Stream<String> streamSet = stringSet.stream();
//通過map獲取stream流
Stream<String> streamMap = stringObjectMap.keySet().stream();
//通過array獲取stream流
Stream<String> streamArray1 = Stream.of(stringArray);
}
/**
* forEach, ForEach流式遍歷list集合
*/
@Test
public void testForEach() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.stream().forEach(System.out::println);
}
/**
* filter 方法 , 返回符合過濾條件的值
*/
@Test
public void testFilter() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.stream().filter(e -> e.contains("張")).forEach(System.out::println);
}
/**
* 遍歷map集合,擷取substring(2)開始的值
*/
@Test
public void testMap() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
Stream<String> stream = list.stream().map(e -> e.substring(2));
stream.forEach(System.out::println);
}
/**
* count,獲取List集合的長度
*/
@Test
public void testCount() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
long count = list.stream().count();
System.out.println("count = " + count);
int size = list.size();
System.out.println("size = " + size);
}
/**
* limit 方法 ,返回前n個元素資料值組成的Stream。
*/
@Test
public void testLimit() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
list.stream().limit(3).forEach(System.out::println); //取前3個
}
/**
* skip方法 ,跳過前n個元素的中間流操作,返回剩下的值。
*/
@Test
public void testSkip() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
//list.stream().skip(3).forEach(System.out::println); //跳過前3個
list.stream().skip(3).limit(2).forEach(System.out::println); //skip+limit實現分頁
}
/**
* collect,將流轉化為集合
*/
@Test
public void testCollect() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
List<String> collect = list.stream().skip(3).limit(2).collect(Collectors.toList());
collect.forEach(System.out::println);
}
/**
* distinct, 返回去重的Stream
*/
@Test
public void testDistinct() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
list.stream().distinct().collect(Collectors.toList()).forEach(System.out::println);
}
/**
* sorted: 返回一個排序的Stream
*/
@Test
public void testSorted() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
list.stream().distinct().sorted().collect(Collectors.toList()).forEach(System.out::println);
}
/**
* anyMatch:接收一個 Predicate 函數,只要流中有一個元素滿足該斷言則返回true,否則返回false
*/
@Test
public void testAnyMatch() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
boolean b = list.stream().anyMatch(e -> e.equals("王二麻子"));
System.out.println("b = " + b);
}
/**
* noneMatch: 接收一個 Predicate 函數,當流中每個元素都不符合該斷言時才返回true,否則返回false
*/
@Test
public void testNoneMatch() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
boolean b = list.stream().noneMatch(e->e.equals("張三"));
System.out.println("b = " + b);
}
/**
* allMatch:接收一個 Predicate 函數,當流中每個元素都符合該斷言時才返回true,否則返回false
*/
@Test
public void testAllMatch() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
boolean b = list.stream()
.allMatch(e -> list.size() > 8);
System.out.println("b = " + b);
}
/**
* findFirst:返回流中第一個元素
*/
@Test
public void testFindFirsth() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
Optional<String> first = list.stream().findFirst();
System.out.println("first = " + first.get());
}
/**
* findAny:返回流中第一個元素
*/
@Test
public void testFindAny() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三三");
list.add("李四");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("王五");
list.add("孫七");
list.add("趙八");
list.add("王二麻子");
Optional<String> any = list.stream().findAny();
System.out.println("any = " + any.get());
}
/**
* max:返回流中元素最大值
*/
@Test
public void testMax() {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(11);
list.add(22);
list.add(33);
list.add(44);
list.add(55);
list.add(66);
list.add(77);
list.add(88);
Integer integer = list.stream().max(Integer::compareTo).get();
System.out.println("integer = " + integer);
}
/**
* min:返回流中元素最小值
*/
@Test
public void testMin() {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(11);
list.add(22);
list.add(33);
list.add(44);
list.add(55);
list.add(66);
list.add(77);
list.add(88);
Integer integer = list.stream().min(Integer::compareTo).get();
System.out.println("integer = " + integer);
list.stream().limit(1).limit(2).distinct().skip(3).filter(f -> f.equals(55)).forEach(System.out::println);
}
}
以上就是對於JDK1.8中Stream流式計算的一個簡單介紹,關於JDK1.8中的新特性,用法遠遠不止這些,這篇文章只作為一個簡單的入門使用,更深層次的理解請後續關注JDK1.8系列的文章。