一:概念
1,Stream是元素的集合,这点让Stream看起来用些类似Iterator;
2,可以支持顺序和并行的对原Stream进行汇聚的操作;
Stream就相当于一个高级版本的Iterator。原始版本的Iterator,用户只能一个一个的遍历元素并对其执行某些操作;高级版本的Stream,用户只要给出需要对其包含的元素执行什么操作,比如“过滤掉长度大于10的字符串”、“获取每个字符串的首字母”等,具体这些操作如何应用到每个元素上,就给Stream就好了
二:代码对比:
创建集合:
- 首先筛选所有姓张的人;
- 然后筛选名字有三个字的人;
- 最后进行对结果进行打印输出。
public class NormalFilter {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
List<String> zhangList = new ArrayList<>();
for (String name : list) {
if (name.startsWith("张")) {
zhangList.add(name);
}
}
List<String> shortList = new ArrayList<>();
for (String name : zhangList) {
if (name.length() == 3) {
shortList.add(name);
}
}
for (String name : shortList) {
System.out.println(name);
}
}
}
Stream流实现优雅的代码书写:
public class StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("张"))
.filter(s -> s.length() == 3)
.forEach(s->System.out.println(s));
}
}
三:流式思想概述
这张图展示了Stream流的过滤,映射,跳过,计数等多步操作,这是一种集合元素的处理方案,而方案就是一种“函数模型”。图中的每一个方框都是一个“流”,调用指定的方法,可以从一个流模型转换为另一个流模型。而最右侧的数字3是最终结果。
这里的filter、map、skip都是在对函数模型进行操作,集合元素并没有真正被处理。只有当终结方法count执行的时候,整个模型才会按照指定策略执行操作。而这得益于Lambda的延迟执行特性。
备注:“Stream流”其实是一个集合元素的函数模型,它并不是集合,也不是数据结构,其本身并不存储任何元素(或其地址值)。
四:如何获取流:
java.util.stream.Stream是Java 8新加入的最常用的流接口。(这并不是一个函数式接口。)
获取一个流非常简单,有以下几种常用的方式:
- 所有的Collection集合都可以通过stream默认方法获取流;
- Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流。
分为三种情况:单列集合(list,set),双列集合(Map),数组
方式1 : 根据Collection获取流
首先,java.util.Collection接口中加入了default方法stream用来获取流,所以其所有实现类均可获取流。
import java.util.*;
import java.util.stream.Stream ;
public class GetStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
// ...
Stream<String> stream1 = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<>();
// ...
Stream<String> stream2 = set.stream();
Vector<String> vector = new Vector<>();
// ...
Stream<String> stream3 = vector.stream();
}
}
方式2 : 根据Map获取流
java.util.Map接口不是Collection的子接口,且其K-V数据结构不符合流元素的单一特征,所以获取对应的流需要分key、value或entry等情况:
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Stream;
public class MapGetStream {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<>();
// ...
Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();
Stream<String> valueStream = map.values().stream();
Stream<Map.Entry<String, String>> entryStream = map.entrySet().stream();
}
}
方式3 : 根据数组获取流
如果使用的不是集合或映射而是数组,由于数组对象不可能添加默认方法,所以Stream接口中提供了静态方法of,使用很简单:
import java.util.stream.Stream;
public class ArrGetStream {
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" };
Stream<String> stream = Stream.of(array);
}
}
备注:of方法的参数其实是一个可变参数,所以支持数组。
五:常用方法:
流模型的操作很丰富,这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种:
- 终结方法:返回值类型不再是Stream接口自身类型的方法,因此不再支持类似StringBuilder那样的链式调用。本小节中,终结方法包括count和forEach方法。
- 非终结方法:返回值类型仍然是Stream接口自身类型的方法,因此支持链式调用。(除了终结方法外,其余方法均为非终结方法。)
备注:本小节之外的更多方法,请自行参考API文档。
forEach : 逐一处理
虽然方法名字叫forEach,但是与for循环中的“for-each”暱称不同,该方法并不保证元素的逐一消费动作在流中是被有序执行的。
void forEach(Consumer<? super T> action);
该方法接收一个Consumer接口函数,会将每一个流元素交给该函数进行处理。例如:
import java.util.stream.Stream;
public class Demo12StreamForEach {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
stream.forEach(s->System.out.println(s));
}
}
在这里,方法引用System.out::println就是一个Consumer函数式接口的示例。
count:统计个数
正如旧集合Collection当中的size方法一样,流提供count方法来数一数其中的元素个数:
long count();
该方法返回一个long值代表元素个数(不再像旧集合那样是int值)。基本使用:
public class StreamCount {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.filter(s -> s.startsWith("张"));
System.out.println(result.count()); // 2
}
}
filter:过滤
可以通过filter方法将一个流转换成另一个子集流。方法声明:
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
该接口接收一个Predicate函数式接口参数(可以是一个Lambda或方法引用)作为筛选条件。
基本使用
Stream流中的filter方法基本使用的代码如:
public class Demo07StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.filter(s -> s.startsWith("张"));
}
}
在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件:必须姓张。
limit:取用前几个
limit方法可以对流进行截取,只取用前n个。方法签名:
Stream<T> limit(long maxSize);
参数是一个long型,如果集合当前长度大于参数则进行截取;否则不进行操作。基本使用:
import java.util.stream.Stream;
public class Demo10StreamLimit {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.limit(2);
System.out.println(result.count()); // 2
}
}
skip:跳过前几个
如果希望跳过前几个元素,可以使用skip方法获取一个截取之后的新流:
Stream<T> skip(long n);
如果流的当前长度大于n,则跳过前n个;否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用:
import java.util.stream.Stream;
public class StreamSkip {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.skip(2);
System.out.println(result.count()); // 1
}
}
map:映射
如果需要将流中的元素映射到另一个流中,可以使用map方法。方法签名:
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
该接口需要一个Function函数式接口参数,可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。
基本使用
Stream流中的map方法基本使用的代码如:
import java.util.stream.Stream;
public class DemoStreamMap {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("10", "12", "18");
Stream<Integer> result = original.map(Integer::parseInt);
}
}
这段代码中,map方法的参数通过方法引用,将字符串类型转换成为了int类型(并自动装箱为Integer类对象)。
concat:组合
如果有两个流,希望合并成为一个流,那么可以使用Stream接口的静态方法concat:
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
备注:这是一个静态方法,与java.lang.String当中的concat方法是不同的。
该方法的基本使用代码如:
import java.util.stream.Stream;
public class DemoStreamConcat {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> streamA = Stream.of("张无忌");
Stream<String> streamB = Stream.of("张翠山");
Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB);
}
}