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。

1.什么是 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。

2.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。

public static void main(String[] args) {
    List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
    List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
}

3.  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);

4.  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());

5.  filter

filter 方法用于通过设置条件过滤出元素。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
int count = (int) strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

6.  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);

7.  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);

8.  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
int count = (int) 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。

9.  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);

5.10  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());


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