一起來學Java8（七）——Stream（上）

從Java8開始，新增了一個java.util.stream包，這個包下的類和接口用來處理集合中的元素，在這個包下面有一個Stream接口，我們主要使用這個接口來對集合進行操作。

創建Stream

首先來看下創建Stream有哪幾種方式。

使用Stream自帶的靜態方法生成Stream對象，常見的靜態方法有以下幾個：

• Stream.of(T)
• Stream.of(T… values)
• Stream.generate(Supplier)
• Stream.iterate(T, UnaryOperator)
• Stream.empty()

現在來看下每個靜態方法的作用

Stream.of(T) & Stream.of(T… values)

Stream.of是由兩個重載方法組成，一個傳入單值，一個傳入數組

String[] arr = {"hello", "world"};
Stream streamArr = Stream.of(arr);

String str = "hello world";
Stream streamSingle = Stream.of(str);

Stream.generate & Stream.iterate

Stream.generate和Stream.iterate可以用來生成具有多個元素的Stream，如果不加控制會一直生成下去，一般配合limit(n)使用

先來看下Stream.iterate

Stream<Integer> stream5 = Stream.iterate(0,  n-> n+1)
			.limit(5);
stream5.forEach(System.out::println);

打印

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Stream.iterate方法第一參數設定一個初始值，第二個參數表示基於這個初始值，每次循環後返回一個新的值替換這個初始值。limit(5)表示循環5次結束，最後Stream中包含了5個元素。

再來看下Stream.generate

Stream.generate方法只有一個Supplier參數，意思是每次循環執行Supplier接口方法返回一個新的值，放入到Stream中，由於Supplier是一個函數式接口，因此可以直接寫成Lambda表達式

AtomicInteger i = new AtomicInteger();
Stream.generate(()-> {
	return i.getAndIncrement();
})
.limit(5)
.forEach(System.out::println);

上面的代碼同樣打印0~4。

除了Stream靜態方法之外，還可以使用Collection接口中的stream()方法來生成Stream對象。

Collection<String> list = Arrays.asList("hello", "world");
Stream streamList = list.stream();

同理，只要是Collection接口的子類或實現類都可以使用stream()方法。

操作Stream

Stream中的方法有很多，大致歸納如下表格所示：

方法	方法參數	返回類型	描述
filer	Predicate	Stream	過濾數據
distinct	無	Stream	去重
map	Function<T, R>	Stream	返回新的數據
flatMap	Function<T, R>	Stream<T, Stream>	返回新的數據，並做扁平化處理
sort	Comparator	Stream	對數據進行排序操作
limit	long	Stream	截取前幾條數據
skip	long	Stream	跳過幾條數據
anyMatch	Predicate	boolean	匹配任意一條數據，如果匹配到返回true
noneMatch	Predicate	boolean	如果沒有匹配到數據，返回true
allMatch	Predicate	boolean	如果所有數據全部匹配到，返回true
findAny	無	Optional	返回任意一條數據
findFirst	無	Optional	返回第一條數據
count	無	long	返回元素個數
forEach	Consumer	void	遍歷元素，執行Consumer
collect	Collector<T, A, R>	R	元素收集
reduce	BinaryOperator	Optional	數據彙總

從方法的返回結果可以看出，這些方法可以分爲兩大類，一類是返回Stream對象，可以繼續對Stream操作，這類方法也被稱之爲中間操作（Intermediate operations），另一類是返回非Stream，結束操作，這類方法也被稱之爲中端操作（Terminal operations），這兩類方法往往一起配合操作。

下面我們挑選其中的幾個方法來演示它們的作用。

filter

filter方法用來篩選出我們想要的數據，方法參數是一個Predicate接口，因爲Predicate是一個函數式接口，我們可以使用Lambda表達式來寫。

Integer[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
long count = Stream.of(arr)
		.filter(i -> i % 2 == 0)
		.count();
System.out.println("偶數數量：" + count);

在這個例子中，我們篩選出了偶數數字，並且統計出偶數的數量。如果要打印每個偶數，可以使用forEach方法

Stream.of(arr)
		.filter(i -> i % 2 == 0)
		.forEach(System.out::println);

打印：

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如果要查找任意一個元素，可以使用findAny

int num = Stream.of(arr)
		.filter(i -> i % 2 == 0)
		.findAny()
		.orElse(0);
System.out.println("findAny:" + num);

注意，findAny()返回的是一個Optional對象，因爲有可能沒有找到數據，因此需要開發者自己處理沒有找到數據的情況。同理findFirst也是返回一個Optional對象。

distinct

distinct方法會對元素進行去重操作，類似於SQL中的SELECT distinct xx

Stream.of(1,1,2,3,3,4)
	.distinct()
	.forEach(System.out::println)

打印

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sorted

使用sorted方法可以對元素進行排序操作

Stream.of(6,1,7,2,8,5)
	.sorted()
	.forEach(System.out::println);

打印

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sorted()默認是從小到大排列，如果要從大到小降序，可以使用.sorted(Comparator.reverseOrder())

Stream.of(6,1,7,2,8,5)
	.sorted(Comparator.reverseOrder())
	.forEach(System.out::println);

可以看到，sorted方法允許傳入一個比較器Comparator讓開發者自己實現排序邏輯。下面是一個自定義Comparator例子：

@Data
@AllArgsConstructor
static class Goods {
	private String goodsName;
	private int price;
}

Stream.of(
		new Goods("iphoneX", 4000)
		, new Goods("mate30 pro", 5999)
		, new Goods("redmek20", 2999)
		)
.sorted((goods1, goods2) -> {
	return Integer.compare(goods1.getPrice(), goods2.getPrice());
})
.forEach(System.out::println);

這個列子演示了按商品價格從低到高排序。此處的sorted部分可以簡化爲：.sorted(Comparator.comparing(Goods::getPrice))

map

map方法可以返回一個新的數據對象，組成一個新的Stream。

List<Goods> list = Arrays.asList(
		new Goods("iphoneX", 4000)
		, new Goods("mate30 pro", 5999)
		, new Goods("redmek20", 2999)
		);
list.stream()
	.map(goods -> goods.getGoodsName())
	.forEach(System.out::println);

上面的示例演示的是從原有的商品對象中拿到商品名稱，然後組成一個新的List，其效果等同於

List<String> goodsNameList = new ArrayList<>(list.size());
for(Goods goods : list) {
	goodsNameList.add(goods.getGoodsName());
}

map方法一般配合collect()方法一起使用

List<Goods> list = Arrays.asList(
        new Goods("iphoneX", 4000)
        , new Goods("mate30 pro", 5999)
        , new Goods("redmek20", 2999)
);
List<String> nameList = list.stream()
        .map(goods -> goods.getGoodsName())
        .collect(Collectors.toList());

collect(Collectors.toList())的意思是將Stream中的元素轉換成List

flatMap

flatMap()方法是map()方法的扁平化處理，與map不同的是，flatMap把返回Stream對象操作交給開發者自己處理。看下面的例子：

Stream<String[]> stream = Stream.of("I am Java", "hello world")
        .map(s -> s.split(" "));

這個例子的本意是想要將每個字符串進行拆分，把單詞單獨放入到Stream中，由於map返回的是一個字符串數組String[]，因此得到的Stream對象的泛型參數就是Stream<String[]>，而不是Stream<String>。

解決辦法是使用flatMap：

Stream<String> stream2 = Stream.of("I am Java", "hello world")
                .flatMap(s -> Stream.of(s.split(" ")));
stream2.forEach(System.out::println);

打印：

I
am
Java
hello
world

綜合示例

下面來看一個綜合示例，演示的功能是：查詢商品名稱，價格大於3000，按價格降序

public class StreamTest3 {
    @Data
    @AllArgsConstructor
    static class Goods {
        private String goodsName;
        private int price;
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Goods> list = Arrays.asList(
                new Goods("iphoneX", 4000)
                , new Goods("mate30 pro", 5999)
                , new Goods("redmek20", 2999)
        );
        // 查詢商品名稱，價格大於3000，按價格降序
        List<String> nameList = list.stream()
                .filter(goods -> goods.getPrice() > 3000)
                .sorted(Comparator.comparing(Goods::getPrice).reversed())
                .map(Goods::getGoodsName)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(nameList);
    }
}

打印：[mate30 pro, iphoneX]

代碼對應的SQL爲：

SELECT goods_name FROM goods WHERE price > 3000 ORDER BY price DESC

小結

本篇講解了如何創建Stream以及Stream一些常用方法的使用方式，我們將會在下一篇着重講解collect()和reduce()的用法。