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StreamAPI

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 osc_fmg49rzg
发布于 2019/03/20 10:04
字数 1637
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一、简介 

Java 8 中的 Stream 是对集合(Collection)对象功能的增强,它专注于对集合对象进行各种非常便利、高效的聚合操作,或者大批量数据操作 。

Stream API 借助于同样新出现的 Lambda 表达式,极大的提高编程效率和程序可读性。

同时它提供串行和并行两种模式进行汇聚操作,并发模式能够充分利用多核处理器的优势,使用 fork/join 并行方式来拆分任务和加速处理过程。

通常编写并行代码很难而且容易出错, 但使用 Stream API 无需编写一行多线程的代码,就可以很方便地写出高性能的并发程序。

(Stream 不是集合元素,它不是数据结构并不保存数据,它是有关算法和计算的,它更像一个高级版本的 Iterator。)

 

常见Stream Source生成方式

数据和集合获取

1)Collection.stream()

2)Collection.parallelStream()

3)Arrays.stream(T array) or Stream.of()

BufferedReader获取

java.io.BufferedReader.lines()

 

Stream常用操作

Intermediate:一个流可以后面跟随零个或多个 intermediate 操作。其目的主要是打开流,做出某种程度的数据映射/过滤,然后返回一个新的流,交给下一个操作使用。这类操作都是惰性化的(lazy),就是说,仅仅调用到这类方法,并没有真正开始流的遍历。

Terminal:一个流只能有一个 terminal 操作,当这个操作执行后,流就被使用“光”了,无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。Terminal 操作的执行,才会真正开始流的遍历,并且会生成一个结果,或者一个 side effect。

 

Intermediate:

map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered

Terminal:

forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator

 

二、Stream使用样例

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.Stack;
import java.util.stream.Collector;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.Stream;
import org.junit.Test;
import org.mockito.internal.matchers.CompareTo;
 
public class StreamTest {
 
    /**
     * 构造流的几种常见方法
     */
    @Test
    public void createStream() {
 
        // 通过数组获取Stream
        String[] strs = new String[] { "a", "b", "c" };
        Stream<String> s1 = Stream.of(strs);
        Stream<String> s2 = Arrays.stream(strs);
        Stream<String> s3 = Stream.of("a", "b", "c");
        // 通过集合
        List<String> strLists = Arrays.asList("a", "b", "c");
        Stream<String> s4 = strLists.stream();
 
        // 需要注意的是,对于基本数值型,目前有三种对应的包装类型 Stream:
        // IntStream、LongStream、DoubleStream。当然我们也可以用 Stream<Integer>、Stream<Long>
        // >、Stream<Double>,
        // 但是 boxing 和 unboxing 会很耗时,所以特别为这三种基本数值型提供了对应的 Stream。
        IntStream.of(new int[] { 1, 2, 3 }).forEach(System.out::println);
        IntStream.range(1, 3).forEach(System.out::println);
        IntStream.rangeClosed(1, 3).forEach(System.out::println);
    }
 
    /**
     * 流转换为其它数据结构
     */
    @Test
    public void streamToOther() {
        // 转换成Array
        Stream<String> s1 = Stream.of("a", "b", "c");
        String[] strArray = s1.toArray(String[]::new);
        // 转换成Collection
        Stream<String> s2 = Stream.of("a", "b", "c");
        List<String> list1 = s2.collect(Collectors.toList());
        Stream<String> s3 = Stream.of("a", "b", "c");
        List<String> list2 = s3.collect(Collectors.toCollection(ArrayList<String>::new));
        Stream<String> s4 = Stream.of("a", "b", "c", "c");
        Set<String> set1 = s4.collect(Collectors.toSet());
        Stream<String> s5 = Stream.of("a", "b", "c");
        Stack stack1 = s5.collect(Collectors.toCollection(Stack::new));
        // 转换成String
        Stream<String> s6 = Stream.of("a", "b", "c");
        String str = s6.collect(Collectors.joining()).toString();
    }
 
    /**
     * Stream常用操作
     */
    @Test
    public void streamOperate() {
 
        // map 转换大写
        Arrays.asList("lucy", "mark", "zhangsan").stream().map(String::toUpperCase)
        .forEach(w -> System.out.println(w));
        // map 求平方
        Arrays.asList(1, 2, 5, 9).stream().map(n -> n * n).forEach(w -> System.out.println(w));
 
        // flatMap 把 input Stream 中的层级结构扁平化.map是1对1,当有1对多的时候可以用flatMap转换成1对1
        // 下面最终的stream 中只有数字了,flatMap把List打散
        Stream.of(Arrays.asList(1, 2, 3), Arrays.asList(4, 5, 6), Arrays.asList(7, 8, 9))
        .flatMap(s -> s.stream()).forEach(System.out::print);
 
        // filter 对原始 Stream 进行某项测试,通过测试的元素被留下来生成一个新 Stream。
        // 过滤小于等于3的数据
        Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).filter(n -> n > 3).forEach(System.out::print);
 
        // forEach 方法接收一个 Lambda 表达式,然后在 Stream 的每一个元素上执行该表达式
        // forEach 是 terminal 操作.即执行该Stream就被消费掉了,不可以再使用
        Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).forEach(System.out::print);
         
        // peek 对每个元素执行操作并返回一个新的 Stream
        Stream.of("one", "two", "three", "four")
         .filter(e -> e.length() > 3)
         .peek(e -> System.out.println("Filtered value: " + e))
         .map(String::toUpperCase)
         .peek(e -> System.out.println("Mapped value: " + e))
         .collect(Collectors.toList());
         
        //findFirst 它总是返回 Stream 的第一个元素
        Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).findFirst().ifPresent(System.out::println);
         
        //这个方法的主要作用是把 Stream 元素组合起来。它提供一个起始值(种子),然后依照运算规则,
        //和前面 Stream 的第一个、第二个、第 n 个元素组合。
        //从这个意义上说,字符串拼接、数值的 sum、min、max、average 都是特殊的 reduce
        //也有没有起始值的情况,这时会把 Stream 的前面两个元素组合起来,返回的是 Optional。
        //求和(有初始值)
        System.out.println(Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).reduce(0,(a,b) -> a+b));
        //求和(无初始值)
        System.out.println(Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).reduce(Integer::sum).get());
        //拼接字符串
        System.out.println(Stream.of("a","b","c").reduce("",String::concat));
        // 求最小值,minValue = -3.0
        System.out.println(Stream.of(-1.5, 1.0, -3.0, -2.0).reduce(Double.MAX_VALUE, Double::min));
         
        //limit/skip limit 返回 Stream 的前面 n 个元素;skip 则是扔掉前 n 个元素
        Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).limit(3).forEach(System.out::println);
        Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).skip(3).forEach(System.out::println);
         
        //sorted:对 Stream 的排序通过 sorted 进行,它比数组的排序更强之处在于你可以首先对 Stream 
        //进行各类 map、filter、limit、skip 
        //甚至 distinct 来减少元素数量后,再排序,这能帮助程序明显缩短执行时间。
        //根据字符串长度排序
        Stream.of("one", "two", "three", "four").sorted((w1,w2) -> w1.length()-w2.length())
        .forEach(System.out::println);
         
        //Match
        //allMatch:Stream 中全部元素符合传入的 predicate,返回 true
        //anyMatch:Stream 中只要有一个元素符合传入的 predicate,返回 true
        //noneMatch:Stream 中没有一个元素符合传入的 predicate,返回 true
        //它们都不是要遍历全部元素才能返回结果。例如 allMatch 只要一个元素不满足条件,
        //就 skip 剩下的所有元素,返回 false。
        //判断数组里是否有大于9的数据
        System.out.println(Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).allMatch(n -> n>9));
         
         
        //java.util.stream.Collectors 类的主要作用就是辅助进行各类有用的 reduction 操作,
        //例如转变输出为 Collection,把 Stream 元素进行归组。
        class Person{
            public Person(String name,int age) {
                this.name = name;
                this.age = age;
            }
            private String name;
            private int age;
            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;
            }
 
            @Override
            public String toString() {
                return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
            }
             
             
        }
        // 按年龄分组
        List<Person> persons = Arrays.asList(new Person("1",1),
        new Person("1",1),new Person("1",2),new Person("1",3));
        Map<Integer, List<Person>> personGroup = persons.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(Person::getAge));
        personGroup.keySet().stream().forEach(w -> System.out.println(personGroup.get(w)));
    }
 
     
}

参考资料:https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-java8streamapi/

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