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JDK1.8的Stream流的使用(提高對集合操作的便利性)

技術標籤:javajavastream集合

Stream流基本介紹(摘抄菜鳥教程)

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();

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。

JDK1.8對Stream物件的封裝及方法的使用

首先下面的講解都是基於一下Person物件

//首先做一些測試資料,測試類使用Person
class Person {
    int id;
    String name;
    String sex;

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                '}';
        }
}

測試集合

//用於測試的集合
List<Person> personList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    Person person = new Person();
    person.id = i;
    person.name = "測試資料" + i + "號";
    person.sex = i % 2 == 0 ? "男" : "女";
    personList.add(person);
}

生成流物件

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。

Stream<Person> stream = personList.stream();
Stream<Person> personStream = personList.parallelStream();

forEach

//forEach方法說明:迭代流中的每個資料,類似於for迴圈
//測試forEach方法
personList.stream().forEach(System.out::print);
System.out.println();

map

//測試map方法
//map方法說明:用於對映每個元素到對應的結果
List<Person> collect = personList.stream().map(person -> {
            String sex = person.sex;
            //把性別都變成男的
            person.sex = "男";
            return person;
        }
).collect(Collectors.toList());
System.out.println(collect);

filter

//filter
//filter說明:用於通過設定的條件過濾出元素
List<Person> collect1 = personList.stream().filter((person) -> {
    //過濾掉性別為男的
    String sex = person.sex;
    return sex=="女";
}).collect(Collectors.toList());
System.out.println(collect1);

limit

//limit
//limit說明:用於獲取指定數量的流,注意返回的也是Stream物件
//需求說明:只要2條資料,並且將person做成map
List<HashMap<String, Object>> collect2 = personList.stream().limit(2)
       .filter(person -> person.id % 2 == 0)
       .map(person -> {
//           List<Map<String, Object>> maps = new ArrayList<>();
             HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
             map.put("sex", person.sex);
             map.put("id", person.id);
             map.put("name", person.name);
//           maps.add(map);
             return map;
        }).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect2);

sorted

//sorted
//sorted:排序
//按照id進行排序
List<Person> collect3 = personList.stream().
        sorted((Person p1,Person p2)->{
            return p2.id - p1.id;
        }).collect(Collectors.toList());
System.out.println(collect3);

完整例項及結果圖

程式碼


import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

/**
 * @作者 five-five
 * @建立時間 2021/2/16
 * @warn 如果使用Stream物件不可在使用後,會馬上關閉。如果一個Stream物件被多次呼叫會出現該錯誤
 *   Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: 
 *		stream has already been operated upon or closed
 *
 */
public class TestStream01 {
    public static void main(String[] args) {
        //首先做一些測試資料,測試類使用Person
        class Person {
            int id;
            String name;
            String sex;

            @Override
            public String toString() {
                return "Person{" +
                        "id=" + id +
                        ", name='" + name + '\'' +
                        ", sex='" + sex + '\'' +
                        '}';
            }
        }
        //用於測試的集合
        List<Person> personList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Person person = new Person();
            person.id = i;
            person.name = "測試資料" + i + "號";
            person.sex = i % 2 == 0 ? "男" : "女";
            personList.add(person);
        }
//        Stream<Person> stream = personList.stream();
//        Stream<Person> personStream = personList.parallelStream();
        //System.out.println(personList);
        //開始進行流式操作
        //forEach方法說明:迭代流中的每個資料,類似於for迴圈
        //測試forEach方法
        personList.stream().forEach(System.out::print);
        System.out.println();
        //測試map方法
        //map方法說明:用於對映每個元素到對應的結果
        List<Person> collect = personList.stream().map(person -> {
                    String sex = person.sex;
                    //把性別都變成男的
                    person.sex = "男";
                    return person;
                }
        ).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect);
        //filter
        //filter說明:用於通過設定的條件過濾出元素
        List<Person> collect1 = personList.stream().filter((person) -> {
            //過濾掉性別為男的
            String sex = person.sex;
            return sex=="女";
        }).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect1);
        //limit
        //limit說明:用於獲取指定數量的流,注意返回的也是Stream物件
        //需求說明:只要2條資料,並且將person做成map
        List<HashMap<String, Object>> collect2 = personList.stream().limit(2)
                .filter(person -> person.id % 2 == 0)
                .map(person -> {
//                    List<Map<String, Object>> maps = new ArrayList<>();
                    HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
                    map.put("sex", person.sex);
                    map.put("id", person.id);
                    map.put("name", person.name);
//                    maps.add(map);
                    return map;
                }).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect2);
        //sorted
        //sorted:排序
        //按照id進行排序
        List<Person> collect3 = personList.stream().
                sorted((Person p1,Person p2)->{
                    return p2.id - p1.id;
                }).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(collect3);
    }
}

效果圖

在這裡插入圖片描述