java8 Stream 使用教程

爲什麼需要 Stream

Stream 作爲 Java 8 的一大亮點,它與 java.io 包裏的 InputStream 和 OutputStream 是完全不同的概念。它也不同於 StAX 對 XML 解析的 Stream,也不是 Amazon Kinesis 對大數據實時處理的 Stream。Java 8 中的 Stream 是對集合(Collection)對象功能的增強,它專注於對集合對象進行各種非常便利、高效的聚合操作(aggregate operation),或者大批量數據操作 (bulk data operation)。Stream API 藉助於同樣新出現的 Lambda 表達式,極大的提高編程效率和程序可讀性。同時它提供串行和並行兩種模式進行匯聚操作,併發模式能夠充分利用多核處理器的優勢,使用 fork/join 並行方式來拆分任務和加速處理過程。通常編寫並行代碼很難而且容易出錯, 但使用 Stream API 無需編寫一行多線程的代碼,就可以很方便地寫出高性能的併發程序。所以說,Java 8 中首次出現的 java.util.stream 是一個函數式語言+多核時代綜合影響的產物。

什麼是聚合操作

在傳統的 J2EE 應用中,Java 代碼經常不得不依賴於關係型數據庫的聚合操作來完成諸如:

  • 客戶每月平均消費金額
  • 最昂貴的在售商品
  • 本週完成的有效訂單(排除了無效的)
  • 取十個數據樣本作爲首頁推薦

這類的操作。

但在當今這個數據大爆炸的時代,在數據來源多樣化、數據海量化的今天,很多時候不得不脫離 RDBMS,或者以底層返回的數據爲基礎進行更上層的數據統計。而 Java 的集合 API 中,僅僅有極少量的輔助型方法,更多的時候是程序員需要用 Iterator 來遍歷集合,完成相關的聚合應用邏輯。這是一種遠不夠高效、笨拙的方法。在 Java 7 中,如果要發現 type 爲 grocery 的所有交易,然後返回以交易值降序排序好的交易 ID 集合,我們需要這樣寫:

清單 1. Java 7 的排序、取值實現

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List<Transaction> groceryTransactions = new Arraylist<>();

for(Transaction t: transactions){

 if(t.getType() == Transaction.GROCERY){

 groceryTransactions.add(t);

 }

}

Collections.sort(groceryTransactions, new Comparator(){

 public int compare(Transaction t1, Transaction t2){

 return t2.getValue().compareTo(t1.getValue());

 }

});

List<Integer> transactionIds = new ArrayList<>();

for(Transaction t: groceryTransactions){

 transactionsIds.add(t.getId());

}

而在 Java 8 使用 Stream,代碼更加簡潔易讀;而且使用併發模式,程序執行速度更快。

清單 2. Java 8 的排序、取值實現

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List<Integer> transactionsIds = transactions.parallelStream().

 filter(t -> t.getType() == Transaction.GROCERY).

 sorted(comparing(Transaction::getValue).reversed()).

 map(Transaction::getId).

 collect(toList());

Stream 總覽

什麼是流

Stream 不是集合元素,它不是數據結構並不保存數據,它是有關算法和計算的,它更像一個高級版本的 Iterator。原始版本的 Iterator,用戶只能顯式地一個一個遍歷元素並對其執行某些操作;高級版本的 Stream,用戶只要給出需要對其包含的元素執行什麼操作,比如 “過濾掉長度大於 10 的字符串”、“獲取每個字符串的首字母”等,Stream 會隱式地在內部進行遍歷,做出相應的數據轉換。

Stream 就如同一個迭代器(Iterator),單向,不可往復,數據只能遍歷一次,遍歷過一次後即用盡了,就好比流水從面前流過,一去不復返。

而和迭代器又不同的是,Stream 可以並行化操作,迭代器只能命令式地、串行化操作。顧名思義,當使用串行方式去遍歷時,每個 item 讀完後再讀下一個 item。而使用並行去遍歷時,數據會被分成多個段,其中每一個都在不同的線程中處理,然後將結果一起輸出。Stream 的並行操作依賴於 Java7 中引入的 Fork/Join 框架(JSR166y)來拆分任務和加速處理過程。Java 的並行 API 演變歷程基本如下:

  1. 1.0-1.4 中的 java.lang.Thread
  2. 5.0 中的 java.util.concurrent
  3. 6.0 中的 Phasers 等
  4. 7.0 中的 Fork/Join 框架
  5. 8.0 中的 Lambda

Stream 的另外一大特點是,數據源本身可以是無限的。

流的構成

當我們使用一個流的時候,通常包括三個基本步驟:

獲取一個數據源(source)→ 數據轉換→執行操作獲取想要的結果,每次轉換原有 Stream 對象不改變,返回一個新的 Stream 對象(可以有多次轉換),這就允許對其操作可以像鏈條一樣排列,變成一個管道,如下圖所示。

圖 1. 流管道 (Stream Pipeline) 的構成

圖 1.  流管道 (Stream Pipeline) 的構成

有多種方式生成 Stream Source:

  • 從 Collection 和數組
    • Collection.stream()
    • Collection.parallelStream()
    • Arrays.stream(T array) or Stream.of()
    從 BufferedReader
    • java.io.BufferedReader.lines()
  • 靜態工廠
  • java.util.stream.IntStream.range()
  • java.nio.file.Files.walk()
  • 自己構建
    • java.util.Spliterator
    其它
    • Random.ints()
    • BitSet.stream()
    • Pattern.splitAsStream(java.lang.CharSequence)
    • JarFile.stream()

流的操作類型分爲兩種:

  • Intermediate:一個流可以後面跟隨零個或多個 intermediate 操作。其目的主要是打開流,做出某種程度的數據映射/過濾,然後返回一個新的流,交給下一個操作使用。這類操作都是惰性化的(lazy),就是說,僅僅調用到這類方法,並沒有真正開始流的遍歷。
  • Terminal:一個流只能有一個 terminal 操作,當這個操作執行後,流就被使用“光”了,無法再被操作。所以這必定是流的最後一個操作。Terminal 操作的執行,纔會真正開始流的遍歷,並且會生成一個結果,或者一個 side effect。

在對於一個 Stream 進行多次轉換操作 (Intermediate 操作),每次都對 Stream 的每個元素進行轉換,而且是執行多次,這樣時間複雜度就是 N(轉換次數)個 for 循環裏把所有操作都做掉的總和嗎?其實不是這樣的,轉換操作都是 lazy 的,多個轉換操作只會在 Terminal 操作的時候融合起來,一次循環完成。我們可以這樣簡單的理解,Stream 裏有個操作函數的集合,每次轉換操作就是把轉換函數放入這個集合中,在 Terminal 操作的時候循環 Stream 對應的集合,然後對每個元素執行所有的函數。

還有一種操作被稱爲 short-circuiting。用以指:

  • 對於一個 intermediate 操作,如果它接受的是一個無限大(infinite/unbounded)的 Stream,但返回一個有限的新 Stream。
  • 對於一個 terminal 操作,如果它接受的是一個無限大的 Stream,但能在有限的時間計算出結果。

當操作一個無限大的 Stream,而又希望在有限時間內完成操作,則在管道內擁有一個 short-circuiting 操作是必要非充分條件。

清單 3. 一個流操作的示例

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int sum = widgets.stream()

.filter(w -> w.getColor() == RED)

 .mapToInt(w -> w.getWeight())

 .sum();

stream() 獲取當前小物件的 source,filter 和 mapToInt 爲 intermediate 操作,進行數據篩選和轉換,最後一個 sum() 爲 terminal 操作,對符合條件的全部小物件作重量求和。

流的使用詳解

簡單說,對 Stream 的使用就是實現一個 filter-map-reduce 過程,產生一個最終結果,或者導致一個副作用(side effect)。

流的構造與轉換

下面提供最常見的幾種構造 Stream 的樣例。

清單 4. 構造流的幾種常見方法

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// 1. Individual values

Stream stream = Stream.of("a", "b", "c");

// 2. Arrays

String [] strArray = new String[] {"a", "b", "c"};

stream = Stream.of(strArray);

stream = Arrays.stream(strArray);

// 3. Collections

List<String> list = Arrays.asList(strArray);

stream = list.stream();

需要注意的是,對於基本數值型,目前有三種對應的包裝類型 Stream:

IntStream、LongStream、DoubleStream。當然我們也可以用 Stream<Integer>、Stream<Long> >、Stream<Double>,但是 boxing 和 unboxing 會很耗時,所以特別爲這三種基本數值型提供了對應的 Stream。

Java 8 中還沒有提供其它數值型 Stream,因爲這將導致擴增的內容較多。而常規的數值型聚合運算可以通過上面三種 Stream 進行。

清單 5. 數值流的構造

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IntStream.of(new int[]{1, 2, 3}).forEach(System.out::println);

IntStream.range(1, 3).forEach(System.out::println);

IntStream.rangeClosed(1, 3).forEach(System.out::println);

清單 6. 流轉換爲其它數據結構

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// 1. Array

String[] strArray1 = stream.toArray(String[]::new);

// 2. Collection

List<String> list1 = stream.collect(Collectors.toList());

List<String> list2 = stream.collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

Set set1 = stream.collect(Collectors.toSet());

Stack stack1 = stream.collect(Collectors.toCollection(Stack::new));

// 3. String

String str = stream.collect(Collectors.joining()).toString();

一個 Stream 只可以使用一次,上面的代碼爲了簡潔而重複使用了數次。

流的操作

接下來,當把一個數據結構包裝成 Stream 後,就要開始對裏面的元素進行各類操作了。常見的操作可以歸類如下。

  • 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

我們下面看一下 Stream 的比較典型用法。

map/flatMap

我們先來看 map。如果你熟悉 scala 這類函數式語言,對這個方法應該很瞭解,它的作用就是把 input Stream 的每一個元素,映射成 output Stream 的另外一個元素。

清單 7. 轉換大寫

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List<String> output = wordList.stream().

map(String::toUpperCase).

collect(Collectors.toList());

這段代碼把所有的單詞轉換爲大寫。

清單 8. 平方數

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List<Integer> nums = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);

List<Integer> squareNums = nums.stream().

map(n -> n * n).

collect(Collectors.toList());

這段代碼生成一個整數 list 的平方數 {1, 4, 9, 16}。

從上面例子可以看出,map 生成的是個 1:1 映射,每個輸入元素,都按照規則轉換成爲另外一個元素。還有一些場景,是一對多映射關係的,這時需要 flatMap。

清單 9. 一對多

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Stream<List<Integer>> inputStream = Stream.of(

 Arrays.asList(1),

 Arrays.asList(2, 3),

 Arrays.asList(4, 5, 6)

 );

Stream<Integer> outputStream = inputStream.

flatMap((childList) -> childList.stream());

flatMap 把 input Stream 中的層級結構扁平化,就是將最底層元素抽出來放到一起,最終 output 的新 Stream 裏面已經沒有 List 了,都是直接的數字。

filter

filter 對原始 Stream 進行某項測試,通過測試的元素被留下來生成一個新 Stream。

清單 10. 留下偶數

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Integer[] sixNums = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

Integer[] evens =

Stream.of(sixNums).filter(n -> n%2 == 0).toArray(Integer[]::new);

經過條件“被 2 整除”的 filter,剩下的數字爲 {2, 4, 6}。

清單 11. 把單詞挑出來

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List<String> output = reader.lines().

 flatMap(line -> Stream.of(line.split(REGEXP))).

 filter(word -> word.length() > 0).

 collect(Collectors.toList());

這段代碼首先把每行的單詞用 flatMap 整理到新的 Stream,然後保留長度不爲 0 的,就是整篇文章中的全部單詞了。

forEach

forEach 方法接收一個 Lambda 表達式,然後在 Stream 的每一個元素上執行該表達式。

清單 12. 打印姓名(forEach 和 pre-java8 的對比)

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// Java 8

roster.stream()

 .filter(p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE)

 .forEach(p -> System.out.println(p.getName()));

// Pre-Java 8

for (Person p : roster) {

 if (p.getGender() == Person.Sex.MALE) {

 System.out.println(p.getName());

 }

}

對一個人員集合遍歷,找出男性並打印姓名。可以看出來,forEach 是爲 Lambda 而設計的,保持了最緊湊的風格。而且 Lambda 表達式本身是可以重用的,非常方便。當需要爲多核系統優化時,可以 parallelStream().forEach(),只是此時原有元素的次序沒法保證,並行的情況下將改變串行時操作的行爲,此時 forEach 本身的實現不需要調整,而 Java8 以前的 for 循環 code 可能需要加入額外的多線程邏輯。

但一般認爲,forEach 和常規 for 循環的差異不涉及到性能,它們僅僅是函數式風格與傳統 Java 風格的差別。

另外一點需要注意,forEach 是 terminal 操作,因此它執行後,Stream 的元素就被“消費”掉了,你無法對一個 Stream 進行兩次 terminal 運算。下面的代碼是錯誤的:

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stream.forEach(element -> doOneThing(element));

stream.forEach(element -> doAnotherThing(element));

相反,具有相似功能的 intermediate 操作 peek 可以達到上述目的。如下是出現在該 api javadoc 上的一個示例。

清單 13. peek 對每個元素執行操作並返回一個新的 Stream

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Stream.of("one", "two", "three", "four")

 .filter(e -> e.length() > 3)

 .peek(e -> System.out.println("Filtered value: " + e))

 .map(String::toUpperCase)

 .peek(e -> System.out.println("Mapped value: " + e))

 .collect(Collectors.toList());

forEach 不能修改自己包含的本地變量值,也不能用 break/return 之類的關鍵字提前結束循環。

findFirst

這是一個 termimal 兼 short-circuiting 操作,它總是返回 Stream 的第一個元素,或者空。

這裏比較重點的是它的返回值類型:Optional。這也是一個模仿 Scala 語言中的概念,作爲一個容器,它可能含有某值,或者不包含。使用它的目的是儘可能避免 NullPointerException。

清單 14. Optional 的兩個用例

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String strA = " abcd ", strB = null;

print(strA);

print("");

print(strB);

getLength(strA);

getLength("");

getLength(strB);

public static void print(String text) {

 // Java 8

 Optional.ofNullable(text).ifPresent(System.out::println);

 // Pre-Java 8

 if (text != null) {

 System.out.println(text);

 }

 }

public static int getLength(String text) {

 // Java 8

return Optional.ofNullable(text).map(String::length).orElse(-1);

 // Pre-Java 8

// return if (text != null) ? text.length() : -1;

 };

在更復雜的 if (xx != null) 的情況中,使用 Optional 代碼的可讀性更好,而且它提供的是編譯時檢查,能極大的降低 NPE 這種 Runtime Exception 對程序的影響,或者迫使程序員更早的在編碼階段處理空值問題,而不是留到運行時再發現和調試。

Stream 中的 findAny、max/min、reduce 等方法等返回 Optional 值。還有例如 IntStream.average() 返回 OptionalDouble 等等。

reduce

這個方法的主要作用是把 Stream 元素組合起來。它提供一個起始值(種子),然後依照運算規則(BinaryOperator),和前面 Stream 的第一個、第二個、第 n 個元素組合。從這個意義上說,字符串拼接、數值的 sum、min、max、average 都是特殊的 reduce。例如 Stream 的 sum 就相當於

Integer sum = integers.reduce(0, (a, b) -> a+b); 或

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

也有沒有起始值的情況,這時會把 Stream 的前面兩個元素組合起來,返回的是 Optional。

清單 15. reduce 的用例

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// 字符串連接,concat = "ABCD"

String concat = Stream.of("A", "B", "C", "D").reduce("", String::concat);

// 求最小值,minValue = -3.0

double minValue = Stream.of(-1.5, 1.0, -3.0, -2.0).reduce(Double.MAX_VALUE, Double::min);

// 求和,sumValue = 10, 有起始值

int sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0, Integer::sum);

// 求和,sumValue = 10, 無起始值

sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(Integer::sum).get();

// 過濾,字符串連接,concat = "ace"

concat = Stream.of("a", "B", "c", "D", "e", "F").

 filter(x -> x.compareTo("Z") > 0).

 reduce("", String::concat);

上面代碼例如第一個示例的 reduce(),第一個參數(空白字符)即爲起始值,第二個參數(String::concat)爲 BinaryOperator。這類有起始值的 reduce() 都返回具體的對象。而對於第四個示例沒有起始值的 reduce(),由於可能沒有足夠的元素,返回的是 Optional,請留意這個區別。

limit/skip

limit 返回 Stream 的前面 n 個元素;skip 則是扔掉前 n 個元素(它是由一個叫 subStream 的方法改名而來)。

清單 16. limit 和 skip 對運行次數的影響

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public void testLimitAndSkip() {

 List<Person> persons = new ArrayList();

 for (int i = 1; i <= 10000; i++) {

 Person person = new Person(i, "name" + i);

 persons.add(person);

 }

List<String> personList2 = persons.stream().

map(Person::getName).limit(10).skip(3).collect(Collectors.toList());

 System.out.println(personList2);

}

private class Person {

 public int no;

 private String name;

 public Person (int no, String name) {

 this.no = no;

 this.name = name;

 }

 public String getName() {

 System.out.println(name);

 return name;

 }

}

輸出結果爲:

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name1

name2

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name4

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name7

name8

name9

name10

[name4, name5, name6, name7, name8, name9, name10]

這是一個有 10,000 個元素的 Stream,但在 short-circuiting 操作 limit 和 skip 的作用下,管道中 map 操作指定的 getName() 方法的執行次數爲 limit 所限定的 10 次,而最終返回結果在跳過前 3 個元素後只有後面 7 個返回。

有一種情況是 limit/skip 無法達到 short-circuiting 目的的,就是把它們放在 Stream 的排序操作後,原因跟 sorted 這個 intermediate 操作有關:此時系統並不知道 Stream 排序後的次序如何,所以 sorted 中的操作看上去就像完全沒有被 limit 或者 skip 一樣。

清單 17. limit 和 skip 對 sorted 後的運行次數無影響

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List<Person> persons = new ArrayList();

 for (int i = 1; i <= 5; i++) {

 Person person = new Person(i, "name" + i);

 persons.add(person);

 }

List<Person> personList2 = persons.stream().sorted((p1, p2) ->

p1.getName().compareTo(p2.getName())).limit(2).collect(Collectors.toList());

System.out.println(personList2);

上面的示例對清單 13 做了微調,首先對 5 個元素的 Stream 排序,然後進行 limit 操作。輸出結果爲:

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name2

name1

name3

name2

name4

name3

name5

name4

[stream.StreamDW$Person@816f27d, stream.StreamDW$Person@87aac27]

即雖然最後的返回元素數量是 2,但整個管道中的 sorted 表達式執行次數沒有像前面例子相應減少。

最後有一點需要注意的是,對一個 parallel 的 Steam 管道來說,如果其元素是有序的,那麼 limit 操作的成本會比較大,因爲它的返回對象必須是前 n 個也有一樣次序的元素。取而代之的策略是取消元素間的次序,或者不要用 parallel Stream。

sorted

對 Stream 的排序通過 sorted 進行,它比數組的排序更強之處在於你可以首先對 Stream 進行各類 map、filter、limit、skip 甚至 distinct 來減少元素數量後,再排序,這能幫助程序明顯縮短執行時間。我們對清單 14 進行優化:

清單 18. 優化:排序前進行 limit 和 skip

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List<Person> persons = new ArrayList();

 for (int i = 1; i <= 5; i++) {

 Person person = new Person(i, "name" + i);

 persons.add(person);

 }

List<Person> personList2 = persons.stream().limit(2).sorted((p1, p2) -> p1.getName().compareTo(p2.getName())).collect(Collectors.toList());

System.out.println(personList2);

結果會簡單很多:

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name2

name1

[stream.StreamDW$Person@6ce253f1, stream.StreamDW$Person@53d8d10a]

當然,這種優化是有 business logic 上的侷限性的:即不要求排序後再取值。

min/max/distinct

min 和 max 的功能也可以通過對 Stream 元素先排序,再 findFirst 來實現,但前者的性能會更好,爲 O(n),而 sorted 的成本是 O(n log n)。同時它們作爲特殊的 reduce 方法被獨立出來也是因爲求最大最小值是很常見的操作。

清單 19. 找出最長一行的長度

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BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("c:\\SUService.log"));

int longest = br.lines().

 mapToInt(String::length).

 max().

 getAsInt();

br.close();

System.out.println(longest);

下面的例子則使用 distinct 來找出不重複的單詞。

清單 20. 找出全文的單詞,轉小寫,並排序

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List<String> words = br.lines().

 flatMap(line -> Stream.of(line.split(" "))).

 filter(word -> word.length() > 0).

 map(String::toLowerCase).

 distinct().

 sorted().

 collect(Collectors.toList());

br.close();

System.out.println(words);

Match

Stream 有三個 match 方法,從語義上說:

  • allMatch:Stream 中全部元素符合傳入的 predicate,返回 true
  • anyMatch:Stream 中只要有一個元素符合傳入的 predicate,返回 true
  • noneMatch:Stream 中沒有一個元素符合傳入的 predicate,返回 true

它們都不是要遍歷全部元素才能返回結果。例如 allMatch 只要一個元素不滿足條件,就 skip 剩下的所有元素,返回 false。對清單 13 中的 Person 類稍做修改,加入一個 age 屬性和 getAge 方法。

清單 21. 使用 Match

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List<Person> persons = new ArrayList();

persons.add(new Person(1, "name" + 1, 10));

persons.add(new Person(2, "name" + 2, 21));

persons.add(new Person(3, "name" + 3, 34));

persons.add(new Person(4, "name" + 4, 6));

persons.add(new Person(5, "name" + 5, 55));

boolean isAllAdult = persons.stream().

 allMatch(p -> p.getAge() > 18);

System.out.println("All are adult? " + isAllAdult);

boolean isThereAnyChild = persons.stream().

 anyMatch(p -> p.getAge() < 12);

System.out.println("Any child? " + isThereAnyChild);

輸出結果:

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All are adult? false

Any child? true

進階:自己生成流

Stream.generate

通過實現 Supplier 接口,你可以自己來控制流的生成。這種情形通常用於隨機數、常量的 Stream,或者需要前後元素間維持着某種狀態信息的 Stream。把 Supplier 實例傳遞給 Stream.generate() 生成的 Stream,默認是串行(相對 parallel 而言)但無序的(相對 ordered 而言)。由於它是無限的,在管道中,必須利用 limit 之類的操作限制 Stream 大小。

清單 22. 生成 10 個隨機整數

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Random seed = new Random();

Supplier<Integer> random = seed::nextInt;

Stream.generate(random).limit(10).forEach(System.out::println);

//Another way

IntStream.generate(() -> (int) (System.nanoTime() % 100)).

limit(10).forEach(System.out::println);

Stream.generate() 還接受自己實現的 Supplier。例如在構造海量測試數據的時候,用某種自動的規則給每一個變量賦值;或者依據公式計算 Stream 的每個元素值。這些都是維持狀態信息的情形。

清單 23. 自實現 Supplier

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Stream.generate(new PersonSupplier()).

limit(10).

forEach(p -> System.out.println(p.getName() + ", " + p.getAge()));

private class PersonSupplier implements Supplier<Person> {

 private int index = 0;

 private Random random = new Random();

 @Override

 public Person get() {

 return new Person(index++, "StormTestUser" + index, random.nextInt(100));

 }

}

輸出結果:

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StormTestUser1, 9

StormTestUser2, 12

StormTestUser3, 88

StormTestUser4, 51

StormTestUser5, 22

StormTestUser6, 28

StormTestUser7, 81

StormTestUser8, 51

StormTestUser9, 4

StormTestUser10, 76

Stream.iterate

iterate 跟 reduce 操作很像,接受一個種子值,和一個 UnaryOperator(例如 f)。然後種子值成爲 Stream 的第一個元素,f(seed) 爲第二個,f(f(seed)) 第三個,以此類推。

清單 24. 生成一個等差數列

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Stream.iterate(0, n -> n + 3).limit(10). forEach(x -> System.out.print(x + " "));.

輸出結果:

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0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

與 Stream.generate 相仿,在 iterate 時候管道必須有 limit 這樣的操作來限制 Stream 大小。

進階:用 Collectors 來進行 reduction 操作

java.util.stream.Collectors 類的主要作用就是輔助進行各類有用的 reduction 操作,例如轉變輸出爲 Collection,把 Stream 元素進行歸組。

groupingBy/partitioningBy

清單 25. 按照年齡歸組

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8

Map<Integer, List<Person>> personGroups = Stream.generate(new PersonSupplier()).

 limit(100).

 collect(Collectors.groupingBy(Person::getAge));

Iterator it = personGroups.entrySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

 Map.Entry<Integer, List<Person>> persons = (Map.Entry) it.next();

 System.out.println("Age " + persons.getKey() + " = " + persons.getValue().size());

}

上面的 code,首先生成 100 人的信息,然後按照年齡歸組,相同年齡的人放到同一個 list 中,可以看到如下的輸出:

1

2

3

4

5

6

7

Age 0 = 2

Age 1 = 2

Age 5 = 2

Age 8 = 1

Age 9 = 1

Age 11 = 2

……

清單 26. 按照未成年人和成年人歸組

1

2

3

4

5

Map<Boolean, List<Person>> children = Stream.generate(new PersonSupplier()).

 limit(100).

 collect(Collectors.partitioningBy(p -> p.getAge() < 18));

System.out.println("Children number: " + children.get(true).size());

System.out.println("Adult number: " + children.get(false).size());

輸出結果:

1

2

Children number: 23

Adult number: 77

在使用條件“年齡小於 18”進行分組後可以看到,不到 18 歲的未成年人是一組,成年人是另外一組。partitioningBy 其實是一種特殊的 groupingBy,它依照條件測試的是否兩種結果來構造返回的數據結構,get(true) 和 get(false) 能即爲全部的元素對象。

 
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