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stream的特性

Java 8 API新增了stream的概念

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。
 

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。

stream中的方法

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。

//排除掉空的字串進行列印
List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
 

返回結果：[abc, bc, efg, abcd, jkl]

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：
//limit 可控制迴圈的次數 用於獲取指定數量的流
Random random = new Random();
random.ints().limit(3).forEach(System.out::println);

返回結果：

1868478852
1959920716
1797712352

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
//distinct 進行去重的處理
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());

返回結果： [9, 4, 49, 25]

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();

返回結果: 2

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);

返回結果：

1868478852
1959920716
1797712352

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);

返回結果：

-1891417021
-412307887
-327022989
-207132145
1941214434

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();

返回結果：2

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);

返回結果：

篩選列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
合併字串: abc, bc, efg, abcd, jkl

統計

//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());

返回結果

列表中最大的數 : 7
列表中最小的數 : 2
所有數之和 : 25
平均數 : 3.5714285714285716

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