java 函数式编程 之 Stream API (一)

下面我们先来看一下下面的一段代码:可以看到我们之前经常用的集合类的遍历操作,下面三个需求我们连续使用for循环三次,这时候来第三个,第四个。。。。。我都是复制一下for然后改改条件,感觉在浪费生命。。。

    //(2)计算在上海的而且年龄大于21岁的,输出他的名字
    for (int i = 0; i < personList.size(); i++) {
        Person person = personList.get(i);
        if("Shanghai".equalsIgnoreCase(person.getCity()) && 21 < person.getAge()){
            System.out.println(person.getName());
        }
    }

而且可以看到条件代码复杂,如果条件限制越多, 代码量就越大,且不容易维护。

在我们平常所使用的SQL中,我们一班直接就是告诉数据库我们要的东西
select * from table where city = 'Shanghai' and age > 21

而且在数据量大的时候,如何让它进行并行处理提高性能也是非常重要的一个方面。那么 java8 里面给我们提供了什么,让我们这些程序员活得轻松点的东西吗,下面就要开始介绍 流 Stream

  1. 什么是流:我们平常所接触到的是水流,气流
    流:物质在库与库之间的转移运行称为流。 查看百科
    那java8中的Stream是什么 : 实际上也是一样的道理,数据从一个地方经过处理流到另外一个地方,下面就用stream 实现上面需求同样的功能

流的若干特点, 每一次Stream流的操作都是返回另外一个Stream流,流使用完就没有了, 集合在于提供数据集,流主要用于计算,我们上面的实现其实是一种外部的迭代,需要外部变量进行辅助,而流是内部迭代


内部和外部迭代.png
  1. 如何创建流:

(1)通过集合类
(2)通过 Stream.of()
(3) 通过Files.lines 创建文件流。

下面就是用stream实现需求

         personList
            .parallelStream()
            .filter(x -> "Shanghai".equalsIgnoreCase(x.getCity()))
            .forEach(y -> System.out.println(y.getName()));

//可以看到上面的代码,从逻辑上看更加清晰直接,过滤城市是上海的,然后输出他们的名字,如果我们想修改条件成年纪的,那么我们只需在过滤filter里面修改即可,添加其他的过滤条件一样很清晰明了。

而且流操作还分为中间操作和中断操作, 像 filter,map 等都是属于中间操作,意思就说会返回另外一个流,而如foreach 等就是中断操作,不会返回stream,常见的还有count,collect, 可以在Intellij 下面

总结下来,可以看到使用流包含了三个步骤 :
(1) 数据源在哪里
(2)中间操作,形成一个流水线
(3)中断操作,执行流水线,并且生成结果。

  1. 那么Stream 都有哪些常用的操作:

(1)筛选和切片

            personList.parallelStream()
            .filter(x -> x % 2 == 0) //很明显,取偶数
            .distinct()//不重复
            .forEach(System.out::println);

一个很有意思的地方,上面代码很次运行,可以输出的结果都不一样, 原因在于parallelStream.

截流: 只输出限定长度。

      integers.parallelStream()
            .limit(2)
            .forEach(System.out::println);

跳过数据:

       integers.stream()
            .skip(3)
            .forEach(System.out::println);

(2) 映射

  StringList.stream().map(x -> x.toString().length()).forEach(System.out::println);

扁平化处理, 很明显在下面截图中,经过flapMap打平之后,重新形成Stream.


flapMap.png

(3) 查找匹配, 下面代码findAny 实际返回是Optional,orElse, get 等都是其函数,更多请看api。

   System.out.println(integers.parallelStream()
            .filter(x -> x > 1000)
            .findAny().orElse(1000));

(4)归约操作。

    int value = integers.stream().reduce(0 , (a,b) -> a + b);

查看源码,这是一个带初始值的reduce。

    T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

同样我们可以这么做:

    int value = integers.stream().reduce(0 , Integer::sum);

使用Integer 静态函数。

查看Stream 源码,还会发现一些原始类型流,比如说IntStream,DoubleStream,LongStrean, 为什么不直接用 Stream<Integer>等等呢,当然还是装箱操作,原始类型和对象类型直接通过MapToInt 以及 Boxed进行转化。

  1. 总结,java8 函数式编程是一种语言的进步,方便了开发和日常代码维护,提高可读性。

本文例子可见于 : https://github.com/1991lin/java8

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