JDK 1.8 新特性学习（Stream）

jiezi

6 年前

Stream 实现了对数据源的流式处理，它可以并行操作，提高数据处理效率。
什么是流
流不是集合，它不对数据做保存，只是最数据进行算法处理，比如最大值，最小值，排序等操作。Stream 会在数据源内部隐式的遍历进行处理。Stream 会并行遍历数据，将数据分成若干段，同时进行处理，最终汇总结果一起输出。
Stream 就如同一个迭代器（Iterator），单向，不可往复，数据只能遍历一次，遍历过一次后即用尽了，就好比流水从面前流过，一去不复返。
特点
首先对 stream 的操作可以分为两类，中间操作 (intermediate operations) 和结束操作(terminal operations):

中间操作总是会惰式执行，调用中间操作只会生成一个标记了该操作的新 stream。
结束操作会触发实际计算，计算发生时会把所有中间操作积攒的操作以 pipeline 的方式执行，这样可以减少迭代次数。计算完成之后 stream 就会失效。
无存储。stream 不是一种数据结构，它只是某种数据源的一个视图，数据源可以是一个数组，Java 容器或 I /O channel 等。
为函数式编程而生。对 stream 的任何修改都不会修改背后的数据源，比如对 stream 执行过滤操作并不会删除被过滤的元素，而是会产生一个不包含被过滤元素的新 stream。
惰式执行。stream 上的操作并不会立即执行，只有等到用户真正需要结果的时候才会执行。
可消费性。stream 只能被“消费”一次，一旦遍历过就会失效，就像容器的迭代器那样，想要再次遍历必须重新生成。

使用方法
1. 构造流的方法
public class StreamStudy {

public static void main(String[] args) throws Exception {
//1. of
Stream<String> stream = Stream.of(“hello”,”java”,”python”);
// 2. Arrays
String [] strArray = new String[] {“hello”,”java”,”python”};
stream = Stream.of(strArray);
stream = Arrays.stream(strArray);
// 3. Collections
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
stream = list.stream();
System.out.println(stream.findAny());
}

}
最终只返回第一个结果：Optional[hello]
2. 流转换为其它数据结构
public class StreamStudy {

public static void main(String[] args) throws Exception {
String [] strArray = new String[] {“hello”,”java”,”python”};
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
// to array
System.out.println(list.stream().toArray()[0]);
// to list
System.out.println(list.stream().collect(Collectors.toList()));
// to string
System.out.println(list.stream().collect(Collectors.joining()).toString());
}

}
输出：hello[hello, java, python]hellojavapython
3. 流的操作

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）
Short-circuiting（anyMatch、allMatch、noneMatch、findFirst、findAny、limit）

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。
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。
4. 基础的使用
1.map+forEach

public class StreamStudy {

public static void main(String[] args) throws Exception {
String [] strArray = new String[] {“hello”,”java”,”python”};
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
list.stream().map((v) ->v.toUpperCase())
.forEach(t -> System.out.println(t));
}

}
将list中的所有字母转换成大写，然后遍历输出。实际list中的值并没有改变，我们只是借助Stream来做业务处理。输出：HELLOJAVAPYTHON
2.filter+map+forEach

public class StreamStudy {

public static void main(String[] args) throws Exception {
String [] strArray = new String[] {“hello”,”java”,”python”};
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
list.stream().filter(f -> f.length()>4)
.map(v ->v.toUpperCase())
.forEach(t -> System.out.println(t));
}

}
先filter过滤，然后map字母大写，最后 forEach 输出结果：HELLOPYTHON
3. filter+sorted+map+forEach

public class StreamStudy {

public static void main(String[] args) throws Exception {
String [] strArray = new String[] {“hello”,”java”,”python”,”node”,”react”,”vue”};
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
list.stream().filter(f -> f.length()>3)
.sorted((a,b) -> b.compareTo(a))
.map(v ->v.toUpperCase())
.forEach(t -> System.out.println(t));
}

}
先filter过滤，然后 sorted 排序，然后map字母大写，最后 forEach 输出结果：REACTPYTHONNODEJAVAHELLO
4. filter+sorted+map+distinct+forEach

public class StreamStudy {

public static void main(String[] args) throws Exception {
String [] strArray = new String[] {“hello”,”java”,”python”,”node”,”react”,”vue”,”React”};
List<String> list = Arrays.asList(strArray);
list.stream().filter(f -> f.length()>3)
.sorted((a,b) -> b.compareTo(a))
.map(v ->v.toUpperCase())
.distinct()
.forEach(t -> System.out.println(t));
}

}
distinct 去重，使用 Object.equals(Object)来判断是否重复，最终只留下一个REACT，结果：REACTPYTHONNODEJAVAHELLO
5. filter+sorted+map+distinct+limit+forEach

public class StreamStudy {

}
limit 限制元素个数，这里着要前3个结果：REACTPYTHONNODE
6.filter+sorted+map+distinct+limit+peek+forEach

public class StreamStudy {

}

}
peek 会对每个元素执行操作，并返回包含原stream元素的新Stream，什么意思呢？先看结果：REACTPYTHONNODE 并不是我们看到的小写，因为peek产生的新的stream并不是我们已开始处理的Stream，所以我们看到的还是大写。如果你的处理过程中涉及一些额外逻辑，但不影响最终结果，那么你可以使用peek去搞一个新的Stream去处理。
7. 总结
我们主要使用的是 Intermediate 中的方法进行数据处理，Terminal 中的方法只能使用一个，这意味着对流的处理终止，这时才开始执行前面的那些 Intermediate 方法。最后对一些方法作一些解释，就不一一演示了：forEach 遍历、forEachOrdered 按顺序遍历、toArray 结果转换成数组、reduce 结果中的元素进行组合、collect 结果转换成集合、min 结果中最小值、max 结果中最大值、count 结果中元素数量、anyMatch 结果中存在元素满足某一条件、allMatch 结果中所有元素都满足某一条件、noneMatch 结果中所有元素都不满足某一条件、findFirst 结果中第一条数据、findAny 结果中的任意一条数据、iterator 遍历
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