Java8 Stream API

一、Stream 简介

在Java项目开发中，我们经常会用到数组和集合，然后经常需要对数组或者集合中元素进行处理，例如：筛选、排序、聚合等等。在Java8之前，处理数组或者集合中的元素往往都是千篇一律地进行遍历，不是很便捷。而在Java8中，引入了stream新特性，它专注于对数组或者集合进行一系列的操作，就像流水线一样，使得代码高效、简洁。

Java8 提供的Stream API将集合中的元素抽象为流，流在管道中进行传输，管道上的节点可以对流的进行一系列的处理(筛选、排序、聚合等等)。

二、Stream的操作流程

1) 第一步：将集合转换成stream流
2) 第二步：对stream流进行操作，包括中间操作(intermediate operation)和终端操作(terminal operation)
stream在管道中会经过各种中间操作(intermediate operation)的处理，最后由终端操作(terminal operation)将流转换成想要的结果

数据源(数组或集合) -> 流 -> 中间操作 -> 终端操作

三、常用的Stream API

1）中间操作API
2）终端操作API

下面定义一个User类来演示stream操作相关的API，User类包含姓名、年龄、性别和籍贯四个成员变量。

public class User implement Comparable<User>{
    private String name;
    private Integer age;
    private Integer sex;
    private String address;
    
    // seter/geter方法...
    
    // 实现Comparable接口
    @Override
    public int compareTo(User user) {
        return age.compareTo(user.getAge());
    }
}

// 构建集合list
List<User> list= Arrays.asList(
    new User("Captain-America", 34, 0, "New York"),
    new User("Black-Widow", 28, 1, "Los Angeles"),
    new User("Iron-Man", 30, 0, "New York"),
);

3.1 中间操作(Intermediate operation)

3.1.1 filter

filter()方法用来根据条件过滤集合中的元素

// 过滤年龄超过30岁的User用户对象
List<User> users = list.stream().filter(user->user.getAge() >= 30).collect(Collectors.toList());

3.1.2 distinct

distinct()方法用来对集合中的元素去重，需要依赖集合中元素的hashCode()方法和equals()方法

// 对重复的User对象进行去重
List<User> users = list.stream().distinct().collect(Collectors.toList());

3.1.3 limit

limit()方法接受一个整数n作为参数，用来返回集合中前n个元素

// 取前3个元素
List<User> users = list.stream().limit(3).collect(Collectors.toList());

3.1.4 skip

skip()方法接受一个整数n作为参数，表示跳过集合的前n个元素，与limit()方法作用相反

// 跳过前2个元素
List<User> users = list.stream().skip(2).collect(Collectors.toList());

3.1.5 map

map()是非常非常常用的一个方法，它接收一个函数作为参数，这个函数会被应该在每一个元素上，将元素转换成另一种新的类型的元素

// 获取所有User对象的地址
List<String> addressList = list.stream().map(user-> user.getAddress()).distinct().collect(Collectors.toList());

3.1.6 flatMap

flatMap() 方法是并行流操作，将流中的每个值都转换成另一个流，然后把所有流连接成一个流

3.1.7 sorted

sorted() 用来对元素进行排序，需要流中的元素实现了Comparable接口，然后重写compareTo方法；或者是实现Comparator接口，然后重写compare方法

// 按年龄排序
List<String> users = list.stream().sotred().collect(Collectors.toList());

2. 终端操作(Terminal Operation)

3.2.1 anyMatch

anyMatch() 用判断流中是否存在至少一个元素满足条件，返回结果boolean类型

// 判断是否满足至少一个User年龄大于30
boolean result = list.stream().anyMatch(user->user.getAge() > 30);

3.2.2 allMatch

allMatch() 用来判断流中所有元素是否都满足条件，返回结果为boolean类型

boolean result = list.stream().allMatch(user->user.getAge() > 30);

3.2.3 forEach

forEach()方法是对流中的元素进行遍历，返回结果为void

// 打印address
list.stream().map(user-> user.getAddress()).distinct().forEach(System.out::pringln);

3.2.4 count

count()方法用来统计流中的元素个数，返回结果为long

long result = list.stream().map(user-> user.getAddress()).distinct().count();

3.2.5 collect

collect()方法也是非常非常常用的终端操作API，可以流中元素进行收集到List、Set、Map中

List<String> addressList = list.stream().map(user-> user.getAddress()).collect(Collector.toList());

Set<String> addressSet = list.stream().map(user-> user.getAddress()).distince().collect(Collector.toSet());

/**
* Function.identity() 方法表示流中的元素本身，即User类型的对象
* (v1, v2) -> v2) 表示如果出现重复的key，则只保留一个
**/
Map<String, User> userMap = list.stream().collect(Collector.toMap(User::getName(), Function.identity(), (v1, v2) -> v2));