Java Stream流基本使用-CFANZ编程社区

Java Stream流基本使用

1. Stream简介

Stream是Java8中对集合数据操作的一种新的抽象。Stream不是集合元素本身,它只是对数据源(集合、数组等)进行的操作(过滤、映射、排序等)。这些操作会产生另外一个Stream作进一步操作,最后生成一个结果。Stream操作是非破坏性的,它会总产生新的数据集。

2. 获取Stream

可以从Collection、数组或I/O资源中获取Stream:

collection.stream():获取Collection流
Arrays.stream(array):获取数组流
BufferedReader.lines():获取文本流例如:

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Stream<Integer> stream = list.stream();

int[] arr = new int[]{1, 2, 3}; 
IntStream intStream = Arrays.stream(arr);

3. 中间操作

中间操作返回一个新的Stream,可以有多个。它们只是一种标记,只有在终止操作时才会真正执行。常用的中间操作有:

filter:过滤元素
map:映射元素
flatMap:将流中的每个元素替换为另一个流,然后合并这些流
distinct:去除重复元素
sorted:排序流中的元素
limit:截取流中的元素
skip:跳过流中的前N个元素等等。

4. 终止操作

终止操作会产生结果或副作用,之后Stream管道被关闭。常用的终止操作有:

forEach:遍历每个元素
count:计算流中元素的总数
collect:收集流中的元素到一个Collection中
reduce:将流中的元素组合起来
min/max:获取流中元素的最小值/最大值
anyMatch:检查是否至少匹配一个元素
allMatch:检查是否匹配所有元素
noneMatch:检查是否没有匹配的元素
findFirst:返回第一个元素
findAny:返回当前流中的任意元素等等。

5. 流的消耗

在连续调用中间操作和终止操作之后,Stream会被消耗,不能再被操作。有几种情况会导致Stream被消耗:

调用一个终止操作
重复调用同一个Stream上的终止操作
在中间操作过程中抛出异常所以我们要避免重复消耗Stream,导致程序出错。

6. 无限流

可以使用静态方法Stream.iterate()和Stream.generate()创建无限流。使用时需要手动限制流大小,否则会导致OutOfMemoryError。例如:

Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10).forEach(System.out::println);

Stream.generate(Math::random).limit(5).forEach(System.out::println);

7. 数字流

使用IntStream、LongStream和DoubleStream可以专门操作基本数值类型的流。它们分别以int、long和double作为操作元素。可以从boxed数值Stream获取,也可以直接从原始类型数组获取:

IntStream.of(arr).min();
IntStream intStream = Arrays.stream(arr);

8. 再次获取Stream

如果想再次操作同一个流,可以使用Iterator接口中的一个非遍历方法来再次获取,例如:

iterator().stream()
spliterator().stream() 例如:

Stream<String> stream = list.stream();
stream.filter(s -> s.length() > 5);    //中间操作

Stream<String> stream2 = stream.iterator().stream(); //再次获取流 
stream2.forEach(System.out::println);   //终止操作

9. 串联Stream

可以使用flatMap()方法将一个流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接起来成为一个流:

Stream<List<Integer>> listStream = Stream.of(  
  Arrays.asList(1, 2),
  Arrays.asList(3, 4)  
);
Stream<Integer> intStream = listStream.flatMap(list -> list.stream());
//intStream流中包含的数据为[1, 2, 3, 4]。

10. 并行Stream

可以调用parallelStream()方法将一个顺序流转为并行流,以利用多核CPU的优势加快处理速度。例如:

list.parallelStream().forEach(System.out::println);

11. 串行化Stream

可以调用sequential()方法将一个并行流转为顺序流。例如:

list.parallelStream().sequential().forEach(System.out::println);

12. Optional

Stream中的某些方法会返回Optional<T>类型的结果,它代表了可能存在或不存在的值。可以使用isPresent()检查值是否存在,并使用get()获取值,或使用orElseGet()给出默认值。例如:

Optional<Integer> opt = list.stream().findAny();
if(opt.isPresent()) {
   Integer n = opt.get();  
   System.out.println(n); 
} else {
   Integer n = opt.orElseGet(() -> -1); 
   System.out.println(n);  
}