Java 8新特性五：Stream API

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Stream概念

Stream（流）是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作

Stream API可以极大提高Java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

这种风格将要处理的元素集合看作一种流，流在管道中传输，并且可以在管道的节点上进行处理， 比如筛选， 排序，聚合等。

Java Stream的特性

• Stream不是一种数据结构，而是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作
• Stream不会改变来源的数据结构
• 每个中间操作都是延迟执行的，并返回一个流，元素流在管道中经过中间操作（intermediate operation）的处理，最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果

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以上的流程转换成Java代码为：

List<Integer> transactionsIds = 
widgets.stream()
             .filter(b -> b.getColor() == RED)
             .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
             .mapToInt(Widget::getWeight)
             .sum();

生成Stream

在java 8中， 集合接口有两个方法来生成流：

1. stream() − 为集合创建串行流。

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

2. parallelStream() − 为集合创建并行流。

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
int count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

在Stream上进行操作

中间操作（intermediate operation）

1. map： map 方法用于映射每个元素到对应的结果

List number = Arrays.asList(2,3,4,5);
List square = number.stream().map(x->x*x).collect(Collectors.toList());

2. filter： filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素

List names = Arrays.asList("Reflection","Collection","Stream");
List result = names.stream().filter(s->s.startsWith("S")).collect(Collectors.toList());

3. sorted： sorted 方法用于对流进行排序

List names = Arrays.asList("Reflection","Collection","Stream");
List result = names.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

4. limit：limit 方法用于获取指定数量的流

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

最终操作(terminal operation)

1. collect： collect方法用于返回执行中间操作后的结果

List number = Arrays.asList(2,3,4,5,3);
Set square = number.stream().map(x->x*x).collect(Collectors.toSet());

2. forEach：forEach 方法用来迭代流中的每个数据

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

3. reduce： reduce方法用于将流的元素计算后输出一个值

//reduce方法将BinaryOperator用作参数
//在这里，ans变量初始值为0
List number = Arrays.asList(2,3,4,5);
int even = number.stream().filter(x->x%2==0).reduce(0,(ans,i)-> ans+i);

Stream示例

//a simple program to demonstrate the use of stream in java 
import java.util.*; 
import java.util.stream.*; 
  
class Demo 
{ 
  public static void main(String args[]) { 
  
    // create a list of integers 
    List<Integer> number = Arrays.asList(2,3,4,5); 
  
    // demonstration of map method 
    List<Integer> square = number.stream().map(x -> x*x).collect(Collectors.toList()); 

    System.out.println(square); 
  
    // create a list of String 
    List<String> names = Arrays.asList("Reflection","Collection","Stream"); 
  
    // demonstration of filter method 
    List<String> result = names.stream().filter(s->s.startsWith("S")). 
                          collect(Collectors.toList()); 
    System.out.println(result); 
  
    // demonstration of sorted method 
    List<String> show = names.stream().sorted().collect(Collectors.toList()); 

    System.out.println(show); 
  
    // create a list of integers 
    List<Integer> numbers = Arrays.asList(2,3,4,5,2); 
  
    // collect method returns a set 
    Set<Integer> squareSet = numbers.stream().map(x->x*x).collect(Collectors.toSet()); 

    System.out.println(squareSet); 
  
    // demonstration of forEach method 
    number.stream().map(x->x*x).forEach(y->System.out.println(y)); 
  
    // demonstration of reduce method 
    int even = number.stream().filter(x->x%2==0).reduce(0,(ans,i)-> ans+i); 
  
    System.out.println(even); 
  } 
}

输出：

[4, 9, 16, 25]
[Stream]
[Collection, Reflection, Stream]
[16, 4, 9, 25]
4
9
16
25
6