java封神之路-stream流-進階
阿新 • • 發佈：2020-12-01
Java8 Stream
點波關注不迷路，一鍵三連好運連連！
先貼上幾個案例，水平高超的同學可以挑戰一下：
- 從員工集合中篩選出salary大於8000的員工，並放置到新的集合裡。
- 統計員工的最高薪資、平均薪資、薪資之和。
- 將員工按薪資從高到低排序，同樣薪資者年齡小者在前。
- 將員工按性別分類，將員工按性別和地區分類，將員工按薪資是否高於8000分為兩部分。
用傳統的迭代處理也不是很難，但程式碼就顯得冗餘了，跟Stream相比高下立判。
1 Stream概述
Java 8 是一個非常成功的版本，這個版本新增的Stream，配合同版本出現的Lambda
那麼什麼是Stream？
Stream將要處理的元素集合看作一種流，在流的過程中，藉助Stream API對流中的元素進行操作，比如：篩選、排序、聚合等。
Stream可以由陣列或集合建立，對流的操作分為兩種：
- 中間操作，每次返回一個新的流，可以有多個。
- 終端操作，每個流只能進行一次終端操作，終端操作結束後流無法再次使用。終端操作會產生一個新的集合或值。
另外，Stream有幾個特性：
- stream不儲存資料，而是按照特定的規則對資料進行計算，一般會輸出結果。
- stream不會改變資料來源，通常情況下會產生一個新的集合或一個值。
- stream具有延遲執行特性，只有呼叫終端操作時，中間操作才會執行。
2 Stream的建立
Stream可以通過集合陣列建立。
1、通過java.util.Collection.stream()方法用集合建立流
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
// 建立一個順序流
Stream<String> stream = list.stream();
// 建立一個並行流
Stream<String> parallelStream = list.parallelStream();12、使用java.util.Arrays.stream(T[] array)方法用陣列建立流
int[] array={1,3,5,6,8};
IntStream stream = Arrays.stream(array);3、使用Stream的靜態方法：of()、iterate()、generate()
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);
Stream<Integer> stream2 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 3).limit(4);
stream2.forEach(System.out::println);
Stream<Double> stream3 = Stream.generate(Math::random).limit(3);
stream3.forEach(System.out::println);輸出結果：
0 3 6 9
0.6796156909271994
0.1914314208854283
0.8116932592396652
stream和parallelStream的簡單區分：stream是順序流，由主執行緒按順序對流執行操作，而parallelStream是並行流，內部以多執行緒並行執行的方式對流進行操作，但前提是流中的資料處理沒有順序要求。例如篩選集合中的奇數，兩者的處理不同之處：
如果流中的資料量足夠大，並行流可以加快處速度。
除了直接建立並行流，還可以通過parallel()把順序流轉換成並行流：
Optional<Integer> findFirst = list.stream().parallel().filter(x->x>6).findFirst();3 Stream的使用
在使用stream之前，先理解一個概念：Optional。
Optional類是一個可以為null的容器物件。如果值存在則isPresent()方法會返回true，呼叫get()方法會返回該物件。
更詳細說明請見：菜鳥教程Java 8 Optional類
接下來，大批程式碼向你襲來！我將用20個案例將Stream的使用整得明明白白，只要跟著敲一遍程式碼，就能很好地掌握。
案例使用的員工類
這是後面案例中使用的員工類：
List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
personList.add(new Person("Tom", 8900, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Jack", 7000, "male", "Washington"));
personList.add(new Person("Lily", 7800, "female", "Washington"));
personList.add(new Person("Anni", 8200, "female", "New York"));
personList.add(new Person("Owen", 9500, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Alisa", 7900, "female", "New York"));
class Person {
private String name; // 姓名
private int salary; // 薪資
private int age; // 年齡
private String sex; //性別
private String area; // 地區
// 構造方法
public Person(String name, int salary, int age,String sex,String area) {
this.name = name;
this.salary = salary;
this.age = age;
this.sex = sex;
this.area = area;
}
// 省略了get和set，請自行新增
}
3.1 遍歷/匹配（foreach/find/match）
Stream也是支援類似集合的遍歷和匹配元素的，只是Stream中的元素是以Optional型別存在的。Stream的遍歷、匹配非常簡單。
// import已省略，請自行新增，後面程式碼亦是
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 9, 3, 8, 2, 1);
// 遍歷輸出符合條件的元素
list.stream().filter(x -> x > 6).forEach(System.out::println);
// 匹配第一個
Optional<Integer> findFirst = list.stream().filter(x -> x > 6).findFirst();
// 匹配任意（適用於並行流）
Optional<Integer> findAny = list.parallelStream().filter(x -> x > 6).findAny();
// 是否包含符合特定條件的元素
boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(x -> x < 6);
System.out.println("匹配第一個值：" + findFirst.get());
System.out.println("匹配任意一個值：" + findAny.get());
System.out.println("是否存在大於6的值：" + anyMatch);
}
}3.2 篩選（filter）
篩選，是按照一定的規則校驗流中的元素，將符合條件的元素提取到新的流中的操作。
案例一：篩選出Integer集合中大於7的元素，並打印出來
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = Arrays.asList(6, 7, 3, 8, 1, 2, 9);
Stream<Integer> stream = list.stream();
stream.filter(x -> x > 7).forEach(System.out::println);
}
}預期結果：
8 9
案例二： 篩選員工中工資高於8000的人，並形成新的集合。形成新集合依賴collect（收集），後文有詳細介紹。
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York"));
personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York"));
List<String> fiterList = personList.stream().filter(x -> x.getSalary() > 8000).map(Person::getName)
.collect(Collectors.toList());
System.out.print("高於8000的員工姓名：" + fiterList);
}
}執行結果：
高於8000的員工姓名：[Tom, Anni, Owen]
3.3 聚合（max/min/count)
max、min、count這些字眼你一定不陌生，沒錯，在mysql中我們常用它們進行資料統計。Java stream中也引入了這些概念和用法，極大地方便了我們對集合、陣列的資料統計工作。
案例一：獲取String集合中最長的元素。
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = Arrays.asList("adnm", "admmt", "pot", "xbangd", "weoujgsd");
Optional<String> max = list.stream().max(Comparator.comparing(String::length));
System.out.println("最長的字串：" + max.get());
}
}輸出結果：
最長的字串：weoujgsd
案例二：獲取Integer集合中的最大值。
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 9, 4, 11, 6);
// 自然排序
Optional<Integer> max = list.stream().max(Integer::compareTo);
// 自定義排序
Optional<Integer> max2 = list.stream().max(new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o1.compareTo(o2);
}
});
System.out.println("自然排序的最大值：" + max.get());
System.out.println("自定義排序的最大值：" + max2.get());
}
}輸出結果：
自然排序的最大值：11
自定義排序的最大值：11
案例三：獲取員工工資最高的人。
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York"));
personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York"));
Optional<Person> max = personList.stream().max(Comparator.comparingInt(Person::getSalary));
System.out.println("員工工資最大值：" + max.get().getSalary());
}
}輸出結果：
員工工資最大值：9500
案例四：計算Integer集合中大於6的元素的個數。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 4, 8, 2, 11, 9);
long count = list.stream().filter(x -> x > 6).count();
System.out.println("list中大於6的元素個數：" + count);
}
}輸出結果：
list中大於6的元素個數：4
3.4 對映(map/flatMap)
對映，可以將一個流的元素按照一定的對映規則對映到另一個流中。分為map和flatMap：
map：接收一個函式作為引數，該函式會被應用到每個元素上，並將其對映成一個新的元素。flatMap：接收一個函式作為引數，將流中的每個值都換成另一個流，然後把所有流連線成一個流。
案例一：英文字串陣列的元素全部改為大寫。整數陣列每個元素+3。
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
String[] strArr = { "abcd", "bcdd", "defde", "fTr" };
List<String> strList = Arrays.stream(strArr).map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());
List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9, 11);
List<Integer> intListNew = intList.stream().map(x -> x + 3).collect(Collectors.toList());
System.out.println("每個元素大寫：" + strList);
System.out.println("每個元素+3：" + intListNew);
}
}輸出結果：
每個元素大寫：[ABCD, BCDD, DEFDE, FTR]
每個元素+3：[4, 6, 8, 10, 12, 14]
案例二：將員工的薪資全部增加1000。
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York"));
personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York"));
// 不改變原來員工集合的方式
List<Person> personListNew = personList.stream().map(person -> {
Person personNew = new Person(person.getName(), 0, 0, null, null);
personNew.setSalary(person.getSalary() + 10000);
return personNew;
}).collect(Collectors.toList());
System.out.println("一次改動前：" + personList.get(0).getName() + "-->" + personList.get(0).getSalary());
System.out.println("一次改動後：" + personListNew.get(0).getName() + "-->" + personListNew.get(0).getSalary()