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java8的Stream對集合操作飛起來

簡介

java8也出來好久了,介面預設方法,lambda表示式,函式式介面,Date API等特性還是有必要去了解一下。比如在專案中經常用到集合,遍歷集合可以試下lambda表示式,經常還要對集合進行過濾和排序,Stream就派上用場了。用習慣了,不得不說真的很好用。
Stream作為java8的新特性,基於lambda表示式,是對集合物件功能的增強,它專注於對集合物件進行各種高效、便利的聚合操作或者大批量的資料操作,提高了程式設計效率和程式碼可讀性。
Stream的原理:將要處理的元素看做一種流,流在管道中傳輸,並且可以在管道的節點上處理,包括過濾篩選、去重、排序、聚合等。元素流在管道中經過中間操作的處理,最後由最終操作得到前面處理的結果。
集合有兩種方式生成流:

  • stream() − 為集合建立序列流
  • parallelStream() - 為集合建立並行流

上圖中是Stream類的類結構圖,裡麵包含了大部分的中間和終止操作。

  • 中間操作主要有以下方法(此型別方法返回的都是Stream):map (mapToInt,flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered
  • 終止操作主要有以下方法:forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator

舉例說明

首先為了說明Stream對物件集合的操作,新建一個Student類(學生類),覆寫了equals()和hashCode()方法

public class Student {

    private Long id;

    private String name;

    private int age;

    private String address;

    public Student() {}

    public Student(Long id,String name,int age,String address) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    @Override
    public String toString
() { return "Student{" + "id=" + id + ",name='" + name + '\'' + ",age=" + age + ",address='" + address + '\'' + '}'; } @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; Student student = (Student) o; return age == student.age && Objects.equals(id,student.id) && Objects.equals(name,student.name) && Objects.equals(address,student.address); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(id,name,age,address); } public Long getId() { return id; } public void setId(Long id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getAddress() { return address; } public void setAddress(String address) { this.address = address; } } 複製程式碼

filter(篩選)

public static void main(String [] args) {

        Student s1 = new Student(1L,"肖戰",15,"浙江");
        Student s2 = new Student(2L,"王一博","湖北");
        Student s3 = new Student(3L,"楊紫",17,"北京");
        Student s4 = new Student(4L,"李現","浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);

        List<Student> streamStudents = testFilter(students);
        streamStudents.forEach(System.out::println);
    }
    /**
     * 集合的篩選
     * @param students
     * @return
     */
    private static List<Student> testFilter(List<Student> students) {
        //篩選年齡大於15歲的學生
//        return students.stream().filter(s -> s.getAge()>15).collect(Collectors.toList());
        //篩選住在浙江省的學生
        return students.stream().filter(s ->"浙江".equals(s.getAddress())).collect(Collectors.toList());
    }
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執行結果:

這裡我們建立了四個學生,經過filter的篩選,篩選出地址是浙江的學生集合。

map(轉換)

    public static void main(String [] args) {

        Student s1 = new Student(1L,"浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);

        testMap(students);
    }

    /**
     * 集合轉換
     * @param students
     * @return
     */
    private static void testMap(List<Student> students) {
        //在地址前面加上部分資訊,只獲取地址輸出
        List<String> addresses = students.stream().map(s ->"住址:"+s.getAddress()).collect(Collectors.toList());
        addresses.forEach(a ->System.out.println(a));
    }
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執行結果

map就是將對應的元素按照給定的方法進行轉換。

distinct(去重)

    public static void main(String [] args) {

      testDistinct1();
    }

    /**
     * 集合去重(基本型別)
     */
    private static void testDistinct1() {
        //簡單字串的去重
        List<String> list = Arrays.asList("111","222","333","111","222");
        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }
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執行結果:

public static void main(String [] args) {

      testDistinct2();
    }
    
    /**
     * 集合去重(引用物件)
     */
    private static void testDistinct2() {
        //引用物件的去重,引用物件要實現hashCode和equal方法,否則去重無效
        Student s1 = new Student(1L,"浙江");
        Student s5 = new Student(1L,"浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.add(s5);
        students.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }
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執行結果:

可以看出,兩個重複的“肖戰”同學進行了去重,這不僅因為使用了distinct()方法,而且因為Student物件重寫了equals和hashCode()方法,否則去重是無效的。

sorted(排序)

    public static void main(String [] args) {

        testSort1();
    }

    /**
     * 集合排序(預設排序)
     */
    private static void testSort1() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","111");
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
    }
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執行結果:

    public static void main(String [] args) {

        testSort2();
    }

    /**
     * 集合排序(指定排序規則)
     */
    private static void testSort2() {
        Student s1 = new Student(1L,"浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.stream()
                .sorted((stu1,stu2) ->Long.compare(stu2.getId(),stu1.getId()))
                .sorted((stu1,stu2) -> Integer.compare(stu2.getAge(),stu1.getAge()))
                .forEach(System.out::println);
    }
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執行結果:

上面指定排序規則,先按照學生的id進行降序排序,再按照年齡進行降序排序

limit(限制返回個數)

    public static void main(String [] args) {

        testLimit();
    }

    /**
     * 集合limit,返回前幾個元素
     */
    private static void testLimit() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","111");
        list.stream().limit(2).forEach(System.out::println);
    }
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執行結果:

skip(刪除元素)

    public static void main(String [] args) {

        testSkip();
    }

    /**
     * 集合skip,刪除前n個元素
     */
    private static void testSkip() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","111");
        list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);
    }
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執行結果:

reduce(聚合)

    public static void main(String [] args) {
        testReduce();
    }
    /**
     * 集合reduce,將集合中每個元素聚合成一條資料
     */
    private static void testReduce() {
        List<String> list = Arrays.asList("歡","迎","你");
        String appendStr = list.stream().reduce("北京",(a,b) -> a+b);
        System.out.println(appendStr);
    }
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執行結果:

min(求最小值)

    public static void main(String [] args) {
        testMin();
    }

    /**
     * 求集合中元素的最小值
     */
    private static void testMin() {
        Student s1 = new Student(1L,14,"浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        Student minS = students.stream().min((stu1,stu2) ->Integer.compare(stu1.getAge(),stu2.getAge())).get();
        System.out.println(minS.toString());
    }
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執行結果:

上面是求所有學生中年齡最小的一個,max同理,求最大值。

anyMatch/allMatch/noneMatch(匹配)

    public static void main(String [] args) {
        testMatch();
    }

    private static void testMatch() {
        Student s1 = new Student(1L,"浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        Boolean anyMatch = students.stream().anyMatch(s ->"湖北".equals(s.getAddress()));
        if (anyMatch) {
            System.out.println("有湖北人");
        }
        Boolean allMatch = students.stream().allMatch(s -> s.getAge()>=15);
        if (allMatch) {
            System.out.println("所有學生都滿15週歲");
        }
        Boolean noneMatch = students.stream().noneMatch(s -> "楊洋".equals(s.getName()));
        if (noneMatch) {
            System.out.println("沒有叫楊洋的同學");
        }
    }
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執行結果

  • anyMatch:Stream 中任意一個元素符合傳入的 predicate,返回 true
  • allMatch:Stream 中全部元素符合傳入的 predicate,返回 true
  • noneMatch:Stream 中沒有一個元素符合傳入的 predicate,返回 true

總結

上面介紹了Stream常用的一些方法,雖然對集合的遍歷和操作可以用以前常規的方式,但是當業務邏輯複雜的時候,你會發現程式碼量很多,可讀性很差,明明一行程式碼解決的事情,你卻寫了好幾行。試試lambda表示式,試試Stream,你會有不一樣的體驗。