2. 程式人生 > 實用技巧 >JDK8新特性——Stream

JDK8新特性——Stream

阿新 • • 發佈：2020-10-20

Java 8 API添加了一個新的抽象稱為流Stream，可以讓你以一種宣告的方式處理資料。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|
+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+

以上的流程轉換為 Java 程式碼為：

List<Integer> transactionsIds = 
widgets.stream()
             .filter(b -> b.getColor() == RED)
             .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
             .mapToInt(Widget::getWeight)
             .sum();

特點：

  1. 不是資料結構，不會儲存資料。
  2. 不會修改原來的資料來源，它會將操作後的資料儲存到另外一個物件中。（保留意見：畢竟peek方法可以修改流中元素）
  3. 惰性求值，流在中間處理過程中，只是對操作進行了記錄，並不會立即執行，需要等到執行終止操作的時候才會進行實際的計算。

什麼是 Stream？

Stream（流）是一個來自資料來源的元素佇列並支援聚合操作

  • 元素是特定型別的物件，形成一個佇列。 Java中的Stream並不會儲存元素，而是按需計算。
  • 資料來源 流的來源。 可以是集合，陣列，I/O channel， 產生器generator 等。
  • 聚合操作 類似SQL語句一樣的操作， 比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

和以前的Collection操作不同， Stream操作還有兩個基礎的特徵：

  • Pipelining: 中間操作都會返回流物件本身。 這樣多個操作可以串聯成一個管道， 如同流式風格（fluent style）。 這樣做可以對操作進行優化， 比如延遲執行(laziness)和短路( short-circuiting)。
  • 內部迭代： 以前對集合遍歷都是通過Iterator或者For-Each的方式, 顯式的在集合外部進行迭代， 這叫做外部迭代。 Stream提供了內部迭代的方式， 通過訪問者模式(Visitor)實現。

生成流

在 Java 8 中, 集合介面有兩個方法來生成流：

  • stream() − 為集合建立序列流。
  • parallelStream() − 為集合建立並行流。
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
  1. forEach
    Stream 提供了新的方法 'forEach' 來迭代流中的每個資料。以下程式碼片段使用 forEach 輸出了10個隨機數：
Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);
  1. map
    map 方法用於對映每個元素到對應的結果，以下程式碼片段使用 map 輸出了元素對應的平方數：
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
// 獲取對應的平方數
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
  1. filter
    filter 方法用於通過設定的條件過濾出元素。以下程式碼片段使用 filter 方法過濾出空字串：
List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 獲取空字串的數量
long count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

4.limit
limit 方法用於獲取指定數量的流。 以下程式碼片段使用 limit 方法打印出 10 條資料：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

5.sorted
sorted 方法用於對流進行排序。以下程式碼片段使用 sorted 方法對輸出的 10 個隨機數進行排序：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

並行（parallel）程式

parallelStream 是流並行處理程式的代替方法。以下例項我們使用 parallelStream 來輸出空字串的數量：

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 獲取空字串的數量
long count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

我們可以很容易的在順序執行和並行直接切換。

Collectors
Collectors 類實現了很多歸約操作，例如將流轉換成集合和聚合元素。Collectors 可用於返回列表或字串：

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("篩選列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合併字串: " + mergedString);

統計
另外，一些產生統計結果的收集器也非常有用。它們主要用於int、double、long等基本型別上，它們可以用來產生類似如下的統計結果。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
 
IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
 
System.out.println("列表中最大的數 : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的數 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有數之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均數 : " + stats.getAverage());

Stream 完整例項

public class Java8Tester {
    public static void main(String args[]) {

        // 計算空字串
        List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
        System.out.println("列表: " + strings);

        System.out.print("使用 Java 7: ");
        long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings);
        System.out.println("空字元數量為: " + count);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
        System.out.println("空字元數量為: " + count);

        System.out.print("使用 Java 7: ");
        count = getCountLength3UsingJava7(strings);
        System.out.println("字串長度為 3 的數量為: " + count);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        count = strings.stream().filter(s -> s.length() == 3).count();
        System.out.println("字串長度為 3 的數量為: " + count);

        // 刪除空字串
        System.out.print("使用 Java 7: ");
        List<String> filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings);
        System.out.println("篩選後的列表: " + filtered);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        filtered = strings.stream().filter(s -> !s.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("篩選後的列表: " + filtered);

        // 刪除空字串，並使用逗號把它們合併起來
        System.out.print("使用 Java 7: ");
        String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings, ", ");
        System.out.println("合併字串: " + mergedString);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        mergedString = strings.stream().filter(s -> !s.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
        System.out.println("合併字串: " + mergedString);

        List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
        // 獲取列表元素平方數
        System.out.print("使用 Java 7: ");
        List<Integer> squaresList = getSquares(numbers);
        System.out.println("平方數列表: " + squaresList);
        System.out.print("使用 Java 8: ");
        squaresList = numbers.stream().map(integer -> integer * integer).distinct().collect(Collectors.toList());
        System.out.println("平方數列表: " + squaresList);

        System.out.print("使用 Java 7: ");
        List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19);
        System.out.println("列表: " + integers);
        System.out.println("列表中最大的數 : " + getMax(integers));
        System.out.println("列表中最小的數 : " + getMin(integers));
        System.out.println("所有數之和 : " + getSum(integers));
        System.out.println("平均數 : " + getAverage(integers));
        System.out.println("隨機數: ");

        // 輸出10個隨機數
        Random random = new Random();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(random.nextInt());
        }

        System.out.print("使用 Java 8: ");
        System.out.println("列表: " + integers);

        IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();

        System.out.println("列表中最大的數 : " + stats.getMax());
        System.out.println("列表中最小的數 : " + stats.getMin());
        System.out.println("所有數之和 : " + stats.getSum());
        System.out.println("平均數 : " + stats.getAverage());
        System.out.println("隨機數: ");

        random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

        // 並行處理
        count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
        System.out.println("空字串的數量為: " + count);
    }

    private static int getCountEmptyStringUsingJava7(List<String> strings) {
        int count = 0;
        for (String string : strings) {
            if (string.isEmpty()) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

    private static int getCountLength3UsingJava7(List<String> strings) {
        int count = 0;
        for (String string : strings) {
            if (string.length() == 3) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }

    private static List<String> deleteEmptyStringsUsingJava7(List<String> strings) {
        List<String> filteredList = new ArrayList<String>();
        for (String string : strings) {
            if (!string.isEmpty()) {
                filteredList.add(string);
            }
        }
        return filteredList;
    }

    private static String getMergedStringUsingJava7(List<String> strings, String separator) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (String string : strings) {
            if (!string.isEmpty()) {
                stringBuilder.append(string);
                stringBuilder.append(separator);
            }
        }
        String mergedString = stringBuilder.toString();
        return mergedString.substring(0, mergedString.length() - 2);
    }

    private static List<Integer> getSquares(List<Integer> numbers) {
        List<Integer> squaresList = new ArrayList<Integer>();
        for (Integer number : numbers) {
            Integer square = number * number;
            if (!squaresList.contains(square)) {
                squaresList.add(square);
            }
        }
        return squaresList;
    }

    private static int getMax(List<Integer> numbers) {
        int max = numbers.get(0);
        for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {
            Integer number = numbers.get(i);
            if (number > max) {
                max = number;
            }
        }
        return max;
    }

    private static int getMin(List<Integer> numbers) {
        int min = numbers.get(0);
        for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {
            Integer number = numbers.get(i);
            if (number < min) {
                min = number;
            }
        }
        return min;
    }

    private static int getSum(List numbers) {
        int sum = (int) (numbers.get(0));
        for (int i = 1; i < numbers.size(); i++) {
            sum += (int) numbers.get(i);
        }
        return sum;
    }

    private static int getAverage(List<Integer> numbers) {
        return getSum(numbers) / numbers.size();
    }
}

執行以上指令碼，輸出結果為：

列表: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
使用 Java 7: 空字元數量為: 2
使用 Java 8: 空字元數量為: 2
使用 Java 7: 字串長度為 3 的數量為: 3
使用 Java 8: 字串長度為 3 的數量為: 3
使用 Java 7: 篩選後的列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
使用 Java 8: 篩選後的列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
使用 Java 7: 合併字串: abc, bc, efg, abcd, jkl
使用 Java 8: 合併字串: abc, bc, efg, abcd, jkl
使用 Java 7: 平方數列表: [9, 4, 49, 25]
使用 Java 8: 平方數列表: [9, 4, 49, 25]
使用 Java 7: 列表: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的數 : 19
列表中最小的數 : 1
所有數之和 : 85
平均數 : 9
隨機數: 
-294123209
-1375416770
-376346068
-476661702
-515275341
-1954530924
1103139173
1144032996
1441215034
-1811255463
使用 Java 8: 列表: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的數 : 19
列表中最小的數 : 1
所有數之和 : 85
平均數 : 9.444444444444445
隨機數: 
-1748449548
-1638496790
-1581816177
-1518543589
-1353606360
-100310864
293165638
331246594
1594747703
1610590527
空字串的數量為: 2

參考文獻

https://www.runoob.com/java/java8-streams.html

https://blog.csdn.net/kegaofei/article/details/80582356
https://blog.csdn.net/weixin_42740530/article/details/104655470

https://blog.csdn.net/y_k_y/article/details/84633001?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.nonecase
https://blog.csdn.net/qq_37131111/article/details/99546357
https://blog.csdn.net/lidai352710967/article/details/81461119

相關推薦

JDK8新特性——Stream

Java 8 API添加了一個新的抽象稱為流Stream，可以讓你以一種宣告的方式處理資料。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Ja

JDK8新特性，Stream,Lambda表示式

Lambda 常用的函式式介面方法 Supplier代表一個輸出 Consumer代表一個輸入 BiConsumer代表兩個輸入

Java8新特性Stream短路終端操作例項解析

這篇文章主要介紹了Java8新特性Stream短路終端操作例項解析,文中通過示例程式碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

JDK8新特性之判空遍歷寫法

在工作中，經常會處理各種變數，但往往會在使用變數的時候，要進行空判斷，不然要報錯。

Java8新特性Stream的完全使用指南

什麼是Stream Stream是Java 1.8版本開始提供的一個介面，主要提供對資料集合使用流的方式進行操作，流中的元素不可變且只會被消費一次，所有方法都設計成支援鏈式呼叫。使用Stream API可以極大生產力，寫出高效率、乾

jdk8 新特性 Lambda表示式

package test; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.util.Arrays; import java.util.Collection; import java.util.List;

jdk8新特性

https://www.runoob.com/java/java8-new-features.html Java 8 新特性 Java 8 (又稱為 jdk 1.8) 是 Java 語言開發的一個主要版本。 Oracle 公司於 2014 年 3 月 18 日釋出 Java 8 ，它支援函數語言程式設計，新的 Ja

一文帶你入門JDK8新特性——Lambda表示式

Lambda簡介 Lambda 表示式是 JDK8 的一個新特性，可以取代大部分的匿名內部類，寫出更優雅的 Java 程式碼，尤其在集合的遍歷和其他集合操作中，可以極大地優化程式碼結構。

java8新特性 stream流的方式遍歷集合和陣列操作

前言： 在沒有接觸java8的時候，我們遍歷一個集合都是用迴圈的方式，從第一條資料遍歷到最後一條資料，現在思考一個問題，為什麼要使用迴圈，因為要進行遍歷，但是遍歷不是唯一的方式，遍歷是指每一個元素逐一進行處

lambda表示式（jdk8新特性）

函式式介面 如果一個介面中只有一個抽象方法，那麼這個介面就是函式式介面

JDK1.8新特性Stream流式操作的具體使用

一. 前言 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。

JDK8新特性——Lamdba

Lambda 表示式，也可稱為閉包，它是推動 Java 8 釋出的最重要新特性。Lambda 允許把函式作為一個方法的引數（函式作為引數傳遞進方法中）。使用 Lambda 表示式可以使程式碼變的更加簡潔緊湊。

Java8新特性Stream流的常見用法

準備工作 @Data public class Customer { private Long id; private String username; private Integer age; private String address;

Java8 新特性 —— Stream 流式程式設計

本文部分摘自 On Java 8 流概述 集合優化了物件的儲存，大多數情況下，我們將物件儲存在集合是為了處理他們。使用流可以幫助我們處理物件，無需迭代集合中的元素，即可直接提取和操作元素，並添加了很多便利的操

## JDK8新特性

JDK8新特性 目錄JDK8新特性一、Lambda表示式：Lambda表示式：Lambda引入了新的操作符：->(箭頭操作符)，->將表示式分成兩部分二、函式式介面：三、函式式介面使用：Consumer消費型介面Supplier供給型介面Funct

Java8新特性Stream之方法的引用

Java8新特性Stream之方法的引用 Lambda 可以把Lambda表示式理解為簡潔地表示可傳遞的匿名函式的一種方式：它沒有名稱，但它有引數列表、函式主體、返回型別，可能還有一個可以丟擲的異常列表。

JDK8新特性-Predicate 介面

概述 JDK8 提供的函式式介面 提供一個抽象方法test, 接受一個引數, 根據這個引數進行一些判斷, 返回判斷結果 true / false

JDK8新特性詳解（一）

雖然JDK8已經出來了N久，其新特性也在日益改變著我們的編碼習慣和風格。雖然有些新特性用起來很順手，但是總是傻傻分不清到底是哪個版本的。趁今天有時間，我們就來總結一下，JDK8有哪些能提升我們開發效率的新特性：

JDK8新特性詳解（二）

Stream流的使用 流操作是Java8提供一個重要新特性，它允許開發人員以宣告性方式處理集合，其核心類庫主要改進了對集合類的 API和新增Stream操作。Stream類中每一個方法都對應集合上的一種操作。將真正的函數語言程式

jdk8新特性：Optional類

技術標籤：java 引言 Optional 類主要解決的問題是臭名昭著的空指標異常（NullPointerException）。本質上，這是一個包含有可選值的包裝類，這意味著 Optional 類既可以含有物件也可以為空。 Optional 類是一個