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Java 8 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。

1.什麼是 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。

2.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。

public static void main(String[] args) {
    List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd", "", "jkl");
    List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
}

3.  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);

4.  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());

5.  filter

filter 方法用於通過設定條件過濾出元素。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
int count = (int) strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

6.  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);

7.  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);

8.  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
int count = (int) 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。

9.  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);

5.10  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());