java8 stream操作

java stream操作

Stream是什么

Stream又称为流，可以将集合转换为一种流，对集合中的每个元素进行一系列的流式操作，流并不存储元素，对流的操作也不会修改数据源

数据源 ——转换为–》流—-》进行中间操作—-》终止操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线触发终止操作，否则中间操作不会执行任何处理，在终止操作时一次性全部处理

转化为流

使用stream()或者parallelStream()方法将集合转为流

生成流

可以使用Stream.generate来生成流，产生一个无限流，通过反复调用函数来生成流

Stream<String> stream = Stream.generate(()->"Echo");

也可以使用Stream.of来生成Stream，产生一个给定值的流

Stream<String> stream1 = Stream.of("hello", "java8");

可以用Stream.empty生成一个不包含任何元素的流

Stream<Object> empty = Stream.empty();

可以使用Arrays.stream根据数据来生成流

Stream<String> stream2 = Arrays.stream(new String[]{"hello", "java8"});

中间操作

中间操作是惰性求值的，只进行描述Stream，而不产生新的集合

筛选

filter

过滤操作，只返回为true(满足Predicate断言条件)的数据

// filter方法接收的是Predicate
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

/**
* filter  接收lambda，从流中排除某些元素
*/
public static void testFilter(){
  // 中间操作
  // 使用的Predicate   boolean test(T t);
  Stream<String> stream = list.stream()
    .filter(e ->
            {
              System.out.println("filter中间操作");
              return e.equals("张三");
            }
           );
  // 这时中间操作还没有执行执行
  System.out.println("----中间操作结束----");
  //终止操作：一次执行全部操作
  stream.forEach(
    System.out::println
  );
}

distinct

去重

/**
* distinct 筛选，通过流所生成元素的hashCode()和equals()方法去重
*/
public static void testDistinct(){
  list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
}

切片

limit

返回前n个元素

/**
* limit 截断流，使其元素不超过给定数量
*/
public static void testLimit(){
  list.stream().limit(2).forEach(System.out::println);
}

skip

去除(跳过)前n个元素

/**
* skip 跳过元素，返回一个扔掉了前n个元素的流。若流中元素不足n个，则返回空流
*/
public static void testSkip(){
  list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);
}

public static void testLimitAndSkip(){
  System.out.println("--------先limit再skip---------");
  list.stream().limit(2).skip(1).forEach(System.out::println);
  System.out.println("--------先skip再limit---------");
  list.stream().skip(1).limit(2).forEach(System.out::println);
}

注意：在limit和skip搭配使用的时候，两个的顺序不同会导致结果不同

先进行limit，再进行skip时，会选择前两个数据，然后再跳过第一个数据，只会筛选出一条数据
先进行skip，再进行limit时，会先跳过一条数据，在选择剩下数据的前两条，最终会筛选出两条数据

排序

sorted

排序可以有两种排序方式，第一种是进行排序的类要实现Comparable接口，第二种是在自己实现一个Comparator接口

 /**
 * sorted()自然排序  Comparable 所要排序的类必须实现Comparable接口
 */
public static void test(){
  list.stream().map(User::getAge).sorted().forEach(System.out::println);
}

/**
* sorted(Comparator com) 定制排序(Comparator)
*/
public static void test1(){
  list.stream().sorted(
    (o1, o2) -> {
      if(o1.getAge() > o2.getAge()){
        return -1;
      }
      return 0;
    }
  ).forEach(System.out::println);
}

映射

map

转换功能，将mapper应用于当前流中的所有元素所产生的结果，其将一种类型的值转换成了另一种类型

// map方法接收的参数为Function接口
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

/**
* map 接收lambda，将元素转换为其他形式或提取信息。接收一个函数作为函数，
* 该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素
*
* 如果函数返回的是一个流的话，使用map会使得流里存储着多个流
*/
public static void testMap(){
  // 使用Function  R apply(T t);
  list.stream().map(User::getAge).forEach(System.out::println);
}

flatmap

将多个Stream合并成一个Stream，将mapper应用于当前流中所有元素所产生的结果连接到一起(每一个结果都是一个流)

// flatMap方法接收的参数为Function接口
<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper);

/**
* flatMap  接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流
*
* 如果函数返回的是一个流，使用flatMap会使得函数返回的流中的元素放到一个流中
*/
public static void testFlatMap(){
  // 要求Function  R apply(T t);中返回值是一个Stream流
  List<String> add = new ArrayList<>();
  add.add("添加元素");
  List<String> strings = list.stream().map(User::getName).collect(Collectors.toList());
  strings.stream().flatMap(
    TestStreamApi1::joinStream
  ).forEach(System.out::println);
}

终止操作

allMatch

流中所有元素都要匹配给定的条件为true，否则为false 相当于且

/**
* allMatch测试
*/
public static void testAllMatch(){
  boolean isSex = list.stream().allMatch(
    l -> l.getSex() == 0
  );
  System.out.println(isSex);
}

anyMatch

流中有任意一条数据匹配给定的条件为true，否则为false 相当于并

/**
* anyMatch测试
*/
public static void testAnyMatch(){
  boolean isSex = list.stream().anyMatch(
    l -> l.getSex() == 0
  );
  System.out.println(isSex);
}

noneMatch

流中所有的数据都不匹配给定条件时为true，否则为false 相当于非

/**
* noneMatch测试
*/
public static void testNoneMatch(){
  boolean isSex = list.stream().noneMatch(
    l -> l.getSex() == 0
  );
  System.out.println(isSex);
}

findFirst

找到第一个元素

/**
* findFirst测试
*/
public static void testFindFirst(){
  User user = list.stream().sorted(
    ((o1, o2) -> {
      if(o1.getAge() > o2.getAge()){
        return -1;
      } else if(o1.getAge() < o2.getAge()){
        return 1;
      }
      return 0;
    })
  ).findFirst().get();
  System.out.println(user);
}

findAny

找到其中任意一个元素

/**
* findAny测试
*/
public static void testFindAny(){
  User user = list.stream().filter(
    l -> l.getSex() == 0
  ).findAny().get();
  System.out.println(user);
}

count

返回流中元素的数量

/**
* count测试
*/
public static void testCount(){
  long count = list.stream().count();
  System.out.println(count);
}

max

返回流中根据比较之后的最大值元素

// max方法接收的是Comparator接口
Optional<T> max(Comparator<? super T> comparator);

/**
* max测试
*/
public static void testMax(){
  User user = list.stream().max(
    ((o1, o2) -> {
      if(o1.getAge() > o2.getAge()){
        return 1;
      } else if(o1.getAge() < o2.getAge()){
        return -1;
      }
      return 0;
    })
  ).get();
  System.out.println(user);
}

min

返回流中根据比较之后的最小值元素

// min方法接收的是Comparator接口
Optional<T> min(Comparator<? super T> comparator);

/**
* min测试
*/
public static void testMin(){
  User user = list.stream().min(
    ((o1, o2) -> {
      if(o1.getAge() > o2.getAge()){
        return 1;
      } else if(o1.getAge() < o2.getAge()){
        return -1;
      }
      return 0;
    })
  ).get();
  System.out.println(user);
}

归约和收集

归约reduce

使用reduce来进行运算，从一组值中生成一个值

像count()、max()、min()、sum()这些内部其实也是使用的reduce

// reduce方法接收的是BinaryOperator接口(二元运算操作)  
Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

/**
* 归约  将流中元素反复结合起来，得到一个值
* reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator) /BinaryOperator<T> accumulator/U identity,
*                  BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,
*                  BinaryOperator<U> combiner
*/
public static void testReduce(){
  List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
  // BinaryOperator  二元运算   R apply(T t, U u);
  int sum = list.stream().reduce((x, y) -> x+y).get();
  System.out.println(sum);
}

收集collect

根据不同的收集器collect(Collectors.toList())、collect(Collectors.toSet())来返回不同的集合

/**
* 收集 collect -- 将流转换为其他形式 接收一个Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法
*/
public static void testCollect(){
  // Collector是一个接口  有一个Collectors提供了各种转换方式
  List<String> strings = list.stream().map(User::getName).collect(Collectors.toList());
  System.out.println(strings);
}

数据汇总

使用summingInt可以获取总和

Integer sum = list.stream().collect(Collectors.summingInt(User::getAge));
System.out.println(sum);

使用averagingInt可以计算平均值

Double average = list.stream().collect(Collectors.averagingInt(User::getAge));
System.out.println(average);

使用summarizingInt可以获取个数、总和、平均值、最大值和最小值

IntSummaryStatistics summaryStatistics = list.stream().collect(Collectors.summarizingInt(User::getAge));
// IntSummaryStatistics{count=6, sum=117, min=8, average=19.500000, max=30}
System.out.println(summaryStatistics);

连接字符串

joining用于连接字符串

String join = list.stream().map(User::getName).collect(Collectors.joining(","));
System.out.println(join);

数据分组

collect还可以对数据进行分组

Map<Long, List<Long>> collect = adUnits.stream().collect(Collectors.groupingBy(AdUnit::getAd_campaign_id,
        Collectors.mapping(AdUnit::getId, Collectors.toList())));

groupingBy收集器接受一个分类函数，用来对数据分组

数据分区

partitioningBy用于数据分区

Map<Boolean,List<User>> join = list.stream().collect(Collectors.partitioningBy(user -> user.getSex() == 0));
// {false=[User{id=2, name='李四', age=20, sex=1}, User{id=4, name='赵六', age=25, sex=1}], true=[User{id=1, name='张三', age=18, sex=0}, User{id=3, name='王五', age=16, sex=0}, User{id=5, name='张三', age=30, sex=0}, User{id=6, name='张三', age=8, sex=0}]}

System.out.println(join);

分区就是分组的一个特殊情况

Optional的使用

当初java8打着去除空指针的旗号推出了Optional，但是很多人用起来发现其实和判断是否为null没什么区别

其实有效地使用Optional的关键是要使用这样的方法：它的值不存在的情况下产生一个可替代物，而只有在值存在的情况下才会使用这个值

// 提供一个默认值，在Optional为空的时候使用默认值
public T orElse(T other)
// 提供一个默认值，在Optional为空的时候使用默认值(调用other来产生默认值)
public T orElseGet(Supplier<? extends T> other)
// 提供一个默认值，在Optional为空的时候抛出异常(调用exceptionSupplier来产生异常)
public <X extends Throwable> T orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) throws X
// 如果Optional不为空，将值传给consumer
public void ifPresent(Consumer<? super T> consumer)
// 产生该Optional的值传递给mapper后的结果，只要这个Optional不为空且结果不为null，否则产生一个空Optional
public<U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper)