链接Stream概述
Stream 作为 Java 8 的一大亮点,它与 java.io 包里的 InputStream 和 OutputStream 是完全不同的概念。它也不同于 StAX 对 XML 解析的 Stream,也不是 Amazon Kinesis 对大数据实时处理的 Stream。Java 8 中的 Stream 是对集合(Collection)对象功能的增强,它专注于对集合对象进行各种非常便利、高效的聚合操作(aggregate operation),或者大批量数据操作 (bulk data operation)。Stream API 借助于同样新出现的 Lambda 表达式,极大的提高编程效率和程序可读性。同时它提供串行和并行两种模式进行汇聚操作,并发模式能够充分利用多核处理器的优势,使用 fork/join 并行方式来拆分任务和加速处理过程。通常编写并行代码很难而且容易出错, 但使用 Stream API 无需编写一行多线程的代码,就可以很方便地写出高性能的并发程序。所以说,Java 8 中首次出现的 java.util.stream 是一个函数式语言 多核时代综合影响的产物。
流(Stream)是数据通道,用于操作数据源(集合,数组等)所生成的元素序列
“集合讲的的是数据,流讲的是计算”
注意:
① Stream不会存储元素
② Stream不会改变源对象,相反他们会返回一个持有结果的新的Stream
③ Stream操作是延迟执行的,这意味着他们等到需要结果的时候才会执行(惰性求值)
流的构成
当我们使用一个流的时候,通常包括三个基本步骤:获取一个数据源(source)→ 数据转换→执行操作获取想要的结果,每次转换原有 Stream 对象不改变,返回一个新的 Stream 对象(可以有多次转换),这就允许对其操作可以像链条一样排列,变成一个管道,如下图所示。
有多种方式生成 Stream Source:
从 Collection 和数组
从 BufferedReader
- java.io.BufferedReader.lines()
- Collection.stream()
- Collection.parallelStream()
- Arrays.stream(T array) or Stream.of()
- 静态工厂
- java.util.stream.IntStream.range()
- java.nio.file.Files.walk()
- 自己构建
- 其它
- Random.ints()
- BitSet.stream()
- Pattern.splitAsStream(java.lang.CharSequence)
- JarFile.stream()
- java.util.Spliterator
一:创建Stream
1.Collection提供了两个方法 stream() 和 paralleStream()
代码语言:javascript复制@Test
public void test4(){
List<Integer> list = new ArrayList<>();
Stream<Integer> stream = list.stream();//串行流
Stream<Integer> integerStream = list.parallelStream();//并行流
}
2.通过Arrays中的stream()获取一个Stream
代码语言:javascript复制 String[] strArr=new String[]{"张三","李四","赵六","王五"};
Stream stream=Arrays.stream(strArr);
3.通过Stream的of()获取一个Stream
代码语言:javascript复制Stream stream=Stream.of("张三","李四","赵六","王五");
4.创建无限流(无穷的数据局)
1.生成
代码语言:javascript复制//通过生成器产生5个10以内的随机数,如果不使用limit就会无限生成10以内随机数
Stream.generate(() -> Math.random() * 10).limit(5).forEach(System.out::println);
2.迭代
代码语言:javascript复制//通过迭代的方式(一元运算)生成5个数
Stream.iterate(0,x->x 2).limit(5).forEach(System.out::println);
二:中间操作
多个中间操作可以连接起来形成一个流水线,除非流水线上触发终止操作,否则中间操作不会执行任何的处理,而在终止操作时一次性全部执行,称为“惰性求值”
①筛选与切片
- filter----接收Lambda,从流中排除某些元
@Test
public void test13(){
Integer[] sixNums = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
//filter()中需要使用断言型接口(Predicate)
Integer[] evens =
Stream.of(sixNums).filter(n -> n%2 == 0).toArray(Integer[]::new);
for(int even : evens)
System.out.println(even);
}
2.limit----截断流,使其元素不超过给定数量
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,523,21,55);
Stream<Integer> stream3 = list.stream().limit(3);
stream3.forEach(System.out::println);
--------------------输出---------------------
1
2
3
3.skip----跳过元素返回一个抛弃了前n个元素的流,若流中元素不满足n个,则返回一个空流,与limit形成互补
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,523,21,55);
Stream<Integer> stream3 = list.stream().skip(3);
stream3.forEach(System.out::println);
--------------------输出---------------------
523
21
55
4.distinct----筛选,通过流所所生成元素的hashCode()和equals()去除重复元素
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,3,2,4);
Stream<Integer> stream3 = list.stream().distinct();
stream3.forEach(System.out::println);
--------------------输出---------------------
1
2
3
4
注意:自定义的实体类使用distinct去重时,一定要先重写hashCode()和equals()
②映射
1.map----接收Lambda,将元素转换为其他形式或提取信息时,接收一个函数作为参数,该函数被应用到每个元素上,并将其映射成一个新的元素
代码语言:javascript复制@Test
public void test10(){
List<String> strList=Arrays.asList("abcd","java8","select","where");
strList.stream().map(String::toUpperCase).
collect(Collectors.toList()).forEach(System.out::println);
}
2.flatMap----接收一个函数作为参数,将流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接一个流
代码语言:javascript复制@Test
public void test12(){
Stream<List<Integer>> inputStream = Stream.of(
Arrays.asList(1),
Arrays.asList(2, 3),
Arrays.asList(4, 5, 6)
);
Stream<Integer> outputStream = inputStream.
flatMap((childList) -> childList.stream());
outputStream.forEach(System.out::println);
}
flatMap 把 input Stream 中的层级结构扁平化,就是将最底层元素抽出来放到一起,最终 output 的新 Stream 里面已经没有 List 了,都是直接的数字。
③排序
1.sorted() 自然排序 按照Comparable的方式
代码语言:javascript复制List<String> list = Arrays.asList("aa","cc","bb");
Stream<String> stream3 = list.stream().sorted();
stream3.forEach(System.out::println);
---------------输出-----------
aa
bb
cc
2.sorted( Comparator com)定制排序
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
Stream<Integer> stream3 = list.stream().sorted(Integer::compare);
stream3.forEach(System.out::println);
--------------输出--------------
1
2
3
3
6
8
9
终止操作
①查找与匹配
1.allMatch----检查是否匹配所有元素
代码语言:javascript复制//allMatch()里面的时断言型接口(Predicate)
List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
boolean b = list.stream().allMatch(x -> x > 3);
System.out.println(b);
------------------输出--------------------
false
//因为不是所有的数都大于3
2.anyMatch----检查是否有匹配至少一个元素
代码语言:javascript复制//anyMatch()里面的时断言型接口(Predicate)
List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
boolean b = list.stream().anyMatch(x -> x > 3);
System.out.println(b);
------------------输出--------------------
true
//只要有大于3的数就返回true
3.noneMatch----检查是否没有匹配的元素
代码语言:javascript复制//noneMatch()里面的时断言型接口(Predicate)
List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
boolean b = list.stream().noneMatch(x -> x > 3);
System.out.println(b);
------------------输出--------------------
false
//双重否定,返回false就是有匹配的元素
4.findFirst----返回第一个元素
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
Optional<Integer> first = list.stream().findFirst();
System.out.println(first.get());
-----------------输出----------------
1
5.findAny----返回当前流中的任意一元素
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
Optional<Integer> first = list.stream().findAny();
System.out.println(first.get());
-----------------输出----------------
1
---------------------
6.count-----返回流中元素的总数
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
long count = list.stream().count();
System.out.println(count);
-----------------输出----------------
7
---------------------
7.max----返回流中最大值
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
Optional<Integer> max = list.stream().max(Integer::compareTo);
System.out.println(max.get());
-----------------输出----------------
9
---------------------
8.min----返回流中的最小值
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
Optional<Integer> min = list.stream().min(Integer::compareTo);
System.out.println(min.get());
-----------------输出----------------
1
---------------------
9.forEach----遍历流中的元素
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
list.stream().forEach(System.out::println);
-----------------输出----------------
1
3
2
6
8
3
9
//注意:forEach的迭代操作是由Stream API完成的称为内部迭代
//借助于iterator的方式为外部迭代
---------------------
②归约
1. 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
代码语言:javascript复制List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
Integer reduce = list.stream().reduce(0, (x, y) -> x y);
System.out.println(reduce);
-----------------输出----------------
32
//根据2元运算将所有的数加起来
//首先以0为x,1为y,结果为1,然后1为x,取3为y,结果为4,以4为x...以此类推
---------------------
2.reduce(BinaryOpreator)----可以将流中元素反复结合起来,返回Optional< T >
代码语言:javascript复制 List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,2,6,8,3,9);
Optional<Integer> reduce = list.stream().reduce((x, y) -> x y);
System.out.println(reduce.get());
-----------------输出----------------
32
//原理同上,只是这里没有初始值,直接取1为x
//所以ist就有可能为空,当返回的值可能为空时,结果存储在Optional容器中,避免空指针异常
---------------------
③收集
collect----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
接下来进行详细介绍 首先创建一个实体类
代码语言:javascript复制public class User {
private String name;
private Integer age;
private double salary;
public User(String name, Integer age, double salary) {
this.name = name;
this.age = age;
this.salary = salary;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
this.salary = salary;
}
@Override
public String toString() {
return "User{"
"name='" name '''
", age=" age
", salary=" salary
'}';
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
User user = (User) o;
return Double.compare(user.salary, salary) == 0 &&
Objects.equals(name, user.name) &&
Objects.equals(age, user.age);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age, salary);
}
}
在测试类中准备好数据
代码语言:javascript复制public class StreamTest {
List<User> user = Arrays.asList(new User("张三",12,1000.00),
new User ("李四",32,4000),
new User ("王五",40,4000),
new User ("王五",40,4000));
}
1.根据名称生成一个新的List
代码语言:javascript复制List<String> list = user.stream().map(User::getName).collect(Collectors.toList());
list.forEach(System.out::println);
-----------------输出--------------
张三
李四
王五
王五
---------------------
2.根据名称生成一个新的Set
代码语言:javascript复制Set<String> set = user.stream().map(User::getName).collect(Collectors.toSet());
set.forEach(System.out::println);
-----------------输出--------------
张三
李四
王五
---------------------
3.根据名称生成一个新的HashSet
代码语言:javascript复制HashSet<String> hashSet = user.stream().map(User::getName).collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));
hashSet.forEach(System.out::println);
-----------------输出--------------
李四
张三
王五
---------------------
4.获取流中的元素总数
代码语言:javascript复制Long count = user.stream().collect(Collectors.counting());
System.out.println(count);
-----------------输出--------------
4
5.根据工资获取平均值
代码语言:javascript复制Double avg = user.stream().collect(Collectors.averagingDouble(User::getSalary));
System.out.println(avg);
-----------------输出--------------
3250.0
---------------------
6.根据工资获取总和
代码语言:javascript复制Double sum = user.stream().collect(Collectors.summingDouble(User::getSalary));
System.out.println(sum);
-----------------输出--------------
13000.0
---------------------
7.根据工资获取组函数
代码语言:javascript复制 DoubleSummaryStatistics sum = user.stream().collect(Collectors.summarizingDouble(User::getSalary));
System.out.println(sum);
-----------------输出--------------
DoubleSummaryStatistics{count=4, sum=13000.000000, min=1000.000000, average=3250.000000, max=4000.000000}
---------------------
8.根据工资获取最大值
代码语言:javascript复制 Optional<User> max = user.stream().collect(Collectors.maxBy(Comparator.comparingDouble(User::getSalary)));
System.out.println(max.get());
-----------------输出--------------
User{name='李四', age=32, salary=4000.0}
---------------------
9.根据工资获取最小值
代码语言:javascript复制Optional<User> min = user.stream().collect(Collectors.minBy(Comparator.comparingDouble(User::getSalary)));
System.out.println(min.get());
-----------------输出--------------
User{name='张三', age=12, salary=1000.0}
---------------------
10.分组
代码语言:javascript复制Map<Double, List<User>> map = user.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getSalary));
System.out.println(map);
-----------------输出--------------
{4000.0=[User{name='李四', age=32, salary=4000.0}, User{name='王五', age=40, salary=4000.0}, User{name='王五', age=40, salary=4000.0}], 1000.0=[User{name='张三', age=12, salary=1000.0}]}
---------------------
11.多级分组
代码语言:javascript复制Map<Double, Map<String, List<User>>> collect = user.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getSalary, Collectors.groupingBy(
u -> {
if ( u.getAge() <= 12) {
return "青年";
} else if ( u.getAge() <= 32) {
return "中年";
} else {
return "老年";
}
}
)));
System.out.println(collect);
-----------------输出--------------
{4000.0={老年=[User{name='王五', age=40, salary=4000.0}, User{name='王五', age=40, salary=4000.0}], 中年=[User{name='李四', age=32, salary=4000.0}]}, 1000.0={青年=[User{name='张三', age=12, salary=1000.0}]}}
---------------------
12。分区
代码语言:javascript复制Map<Boolean, List<User>> collect1 = user.stream().collect(Collectors.partitioningBy(e -> e.getSalary() > 3000));
System.out.println(collect1);
-----------------输出--------------
{false=[User{name='张三', age=12, salary=1000.0}], true=[User{name='李四', age=32, salary=4000.0}, User{name='王五', age=40, salary=4000.0}, User{name='王五', age=40, salary=4000.0}]}
---------------------
13.连接
代码语言:javascript复制String s = user.stream().map(User::getName).collect(Collectors.joining("--"));
System.out.println(s);
-----------------输出--------------
张三--李四--王五--王五
---------------------