Java Stream使用

简介: Java Stream使用

整体介绍

Stream可以配合Lambda表达式来使用,其类型可分为以下四种:

  • 中间操作
  1. 有状态操作:当前元素的操作需要等所有元素处理完后进行
  2. 无状态操作:当前元素的操作不受前面元素的影响
  • 结束操作
  1. 短路操作:不需要处理完所有元素即可结束
  2. 非短路操作:必须处理完所有元素才能结束

创建steam

//基于集合创建List<Integer>list=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
Streamstream=list.stream();
//基于数组创建String[] array={"ab", "abc", "abcd", "abcde", "abcdef" };
Stream<String>stream=Arrays.stream(array);
//使用Stream静态方法创建Stream<String>stream=Stream.of("ab", "abc", "abcd", "abcde", "abcdef");

无状态操作

map:

接收一个函数作为形参,将这个函数应用到每个元素中,返回一个新的Stream,函数可以是Lambda形式的。

List<Integer>list=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
List<Integer>newList=list.stream().map(x->x+3).collect(Collectors.toList());

mapToXXX

包括三个方法:mapToInt、mapToDouble、mapToLong是将Stream中的元素转为XXX的类型

List<String>list=Arrays.asList("ab", "abc", "abcd", "abcde", "abcdef");
int[] newList=list.stream().mapToInt(r->r.length()).toArray();

flatMap

flatMap接收函数作为入参,然后把集合中每个元素转换成一个 stream,再把这些 stream 组成一个新的 stream,是拆分单词很好的工具。

List<String>list=Arrays.asList("ab-abc-abcd-abcde-abcdef", "5-2-3-1-4");
List<String>newList=list.stream().flatMap(s->Arrays.stream(s.split("-")))
                           .collect(Collectors.toList());

flatMapToXXX

包括三个方法:flatMapToInt、flatMapToLong、flatMapToDouble
与map中的不同,这里是返回一个XXXStream类型的Stream,用以支持其他已经定义的操作

int[][] data= {{1,2},{3,4},{5,6}};
IntStreamintStream=Arrays.stream(data).flatMapToInt(row->Arrays.stream(row));
System.out.println(intStream.sum());
// 1+2+3+4+5+6 out: 21

filter

筛选功能,按照规定从原始Stream中提取符合条件的元素至新Stream中

classStudent{
privateStringname;
privateIntegerage;
privateStringsex;
privateIntegerscore;
publicStudent(Stringname, Integerage, Stringsex, Integerscore){
this.name=name;
this.age=age;
this.score=score;
this.sex=sex;
    }
//省略getters/setters}
List<Student>students=newArrayList<>();
students.add(newStudent("Mike", 10, "male", 88));
students.add(newStudent("Jack", 13,"male", 90));
students.add(newStudent("Lucy", 15,"female", 100));
students.add(newStudent("Jessie", 12,"female", 78));
students.add(newStudent("Allon", 16,"female", 92));
students.add(newStudent("Alis", 22,"female", 50));
List<String>nameList=students.stream().filter(x->x.getScore() >=90).map(Student::getName).collect(Collectors.toList());
System.out.print("考试成绩90分以上的学生姓名:"+nameList);
// out: 考试成绩90分以上的学生姓名:[Jack, Lucy, Allon]

peek

返回由 stream 中元素组成的新 stream,用给定的函数作用在新 stream 的每个元素上。传入的函数是一个 Consume 类型的,没有返回值,因此并不会改变原 stream 中元素的值。peek 主要用是 debug,可以方便地 查看流处理结果是否正确。

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());

unordered

把一个有序的 stream 转成一个无序 stream ,如果原 stream 本身就是无序的,可能会返回原始的 stream。

Arrays.asList("1", "2", "3", "4", "5")
                .parallelStream()
                .unordered()
                .forEach(r->System.out.print(r+" "))

有状态操作

distinct

去除Stream中重复的元素

String[] array= { "a", "b", "b", "c", "c", "d", "d", "e", "e"};
List<String>newList=Arrays.stream(array).distinct().collect(Collectors.toList());

limit

限制从Stream中获取前n个元素

//取出前5个元素:c,c,a,b,b

String[] array= { "c", "c", "a", "b", "b", "e", "e", "d", "d"};
List<String>newList=Arrays.stream(array).limit(5).collect(Collectors.toList());

skip

跳过前n个元素

//跳过前5个元素String[] array= { "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i"};
List<String>newList=Arrays.stream(array).skip(5).collect(Collectors.toList());

sorted

对Stream中的元素进行排序

String[] array= { "c", "c", "a", "b", "b", "e", "e", "d", "d"};
List<String>newList=Arrays.stream(array).sorted().collect(Collectors.toList());
List<Student>students=newArrayList<>();
students.add(newStudent("Mike", 10, "male", 88));
students.add(newStudent("Jack", 13,"male", 90));
students.add(newStudent("Lucy", 15,"female", 100));
students.add(newStudent("Jessie", 12,"female", 78));
students.add(newStudent("Allon", 16,"female", 92));
students.add(newStudent("Alis", 22,"female", 50));
//正序List<String>nameList=students.stream()
    .sorted(Comparator.comparing(Student::getScore))
    .map(Student::getName)
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println("按成绩排序输出学生姓名:"+nameList);
//倒序List<String>nameList2=students.stream()
    .sorted(Comparator.comparing(Student::getScore).reversed())
    .map(Student::getName)
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println("按成绩排序输出学生姓名:"+nameList2);
//按成绩排序输出学生姓名:[Alis, Jessie, Mike, Jack, Allon, Lucy]//按成绩排序输出学生姓名:[Lucy, Allon, Jack, Mike, Jessie, Alis]正序:list=list.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
或者list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge)) ;
倒序:list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge)) ;
list.stream().sorted(Comparator.comparing(Student::getAge).reversed());
//含空值的正序(升序)排序(按创建时间排序) nullsFirst:空值放第一位list=list.stream().sorted(Comparator.comparing(l->l.getCreateTime(), Comparator.nullsFirst(Date::compareTo))).collect(Collectors.toList());
//nullsLast:空值放最后list=list.stream().sorted(Comparator.comparing(l->l.getCreateTime(), Comparator.nullsLast(Date::compareTo).reversed())).collect(Collectors.toList());

短路操作

findAny

找出 stream 中任何一个满足过滤条件的元素。

List<Student> students = new ArrayList<>();

students.add(newStudent("Mike", 10, "male", 88));
students.add(newStudent("Jack", 13,"male", 90));
students.add(newStudent("Lucy", 15,"female", 100));
students.add(newStudent("Jessie", 12,"female", 78));
students.add(newStudent("Allon", 16,"female", 92));
students.add(newStudent("Alis", 22,"female", 50));
Optional<Student>studentFindAny=students.stream().filter(x->x.getScore() >90).findAny();
System.out.print("找出任意一个考试成绩在90分以上的学生姓名:"+studentFindAny.orElseGet(null).getName());
// out: 找出任意一个考试成绩在90分以上的学生姓名:Lucy

anyMatch

是否存在任意一个满足给定条件的元素。

booleanresult1=students.stream().anyMatch(x->x.getScore() >90);
System.out.println("是否存在成绩高于 90 分的学生:"+result1);
booleanresult2=students.stream().anyMatch(x->x.getScore() <50);
System.out.print("是否存在成绩低于 50 分的学生:"+result2);
// out: 是否存在成绩高于 90 分的学生:true//      是否存在成绩低于 50 分的学生:false

allMatch

是否集合中所有元素都满足给定的条件,如果集合是空,则返回 true

booleanresult1=students.stream().allMatch(x->x.getScore() >90);
System.out.println("是否所有学生的成绩都高于90分:"+result1);
booleanresult2=students.stream().allMatch(x->x.getScore() >50);
System.out.print("是否所有学生的成绩都高于50分:"+result2);
// out: 是否所有学生的成绩都高于 90 分:false//      是否所有学生的成绩都高于 50 分:true

noneMatch

是否没有元素能匹配给定的条件,如果集合是空,则返回true。booleanresult1=students.stream().noneMatch(x->x.getScore() >90);
System.out.println("是不是没有学生成绩在 90 分以上:"+result1);
booleanresult2=students.stream().noneMatch(x->x.getScore() <50);
System.out.print("是不是没有学生成绩在 50 分以下:"+result2);
// out: 是不是没有学生成绩在 90 分以上:false//      是不是没有学生成绩在 50 分以下:true

findFirst

找出第一个符合条件的元素。

Optional<Student>studentFindAny=students.stream().filter(x->x.getScore() >90).findFirst();
System.out.print("第一个成绩在 90 分以上的学生姓名:"+studentFindAny.orElseGet(null).getName());
// out: 第一个成绩在 90 分以上的学生姓名:Lucy

非短路操作

forEach

遍历Stream中的所有元素

List<Integer>array=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
array.stream().forEach(System.out :: println);
// out: 5 2 3 1 4

forEachOrdered

按照给定集合中元素的顺序输出。主要使用场景是在并行流的情况下,按照给定的顺序输出元素。

List<Integer>array=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
array.parallelStream().forEachOrdered(System.out :: println);
// out: 5 2 3 1 4


toArray

Stream<String>stream=Arrays.asList("ab", "abc", "abcd", "abcde", "abcdef").stream();
String[] newArray1=stream.toArray(str->newString[5]);
String[] newArray2=stream.toArray(String[]::new);
Object[] newArray3=stream.toArray();

reduce

规约操作,把一个流的所有元素合并成一个元素,比如求和、求乘积、求最大最小值等。

List<Integer>list=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
Optional<Integer>sum=list.stream().reduce((x, y) ->x+y);
Optional<Integer>product=list.stream().reduce((x, y) ->x*y);
Optional<Integer>max=list.stream().reduce((x, y) ->x>y?x : y);
System.out.println("数组元素之和:"+sum.get());
System.out.println("数组元素乘积:"+product.get());
System.out.println("数组元素最大值:"+max.get());
// out: 数组元素之和:15//      数组元素乘积:120 //      数组元素最大值:5

collect

把 stream 中的元素归集到新的集合或者归集成单个元素。

归集成新集合

方法包括 toList、toSet、toMap。

List<Student>students=newArrayList<>();
students.add(newStudent("Mike", 10, "male", 88));
students.add(newStudent("Jack", 13,"male", 90));
students.add(newStudent("Lucy", 15,"female", 100));
students.add(newStudent("Jessie", 12,"female", 88));
students.add(newStudent("Allon", 16,"female", 92));
students.add(newStudent("Alis", 22,"female", 50));
List<String>list=students.stream().map(r->r.getName()).collect(Collectors.toList());
Set<Integer>set=students.stream().map(r->r.getScore()).collect(Collectors.toSet());
Map<String, Integer>map=students.stream().collect(Collectors.toMap(Student::getName, Student::getScore));
System.out.println("全班学生姓名列表:"+list);
System.out.println("全班学生不同分数列表:"+set);
System.out.println("全班学生姓名分数集合:"+map);

统计功能

使用Collectors工具类中的操作来实现统计的功能:count、averagingInt、averagingLong、averagingDouble、maxBy、minBy、summingInt、summingLong、summingDouble、summarizingInt、summarizingLong、summarizingDouble。

List<Integer>list=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
longcount=list.stream().collect(Collectors.counting());
intsum=list.stream().collect(Collectors.summingInt(r->r));
doubleaverage=list.stream().collect(Collectors.averagingDouble(r->r));
Optional<Integer>max=list.stream().collect(Collectors.maxBy(Integer::compare));
Optional<Integer>min=list.stream().collect(Collectors.maxBy((x, y) ->x>y?y : x));
System.out.println("总数:"+count);
System.out.println("总和:"+sum);
System.out.println("平均值:"+average);
System.out.println("最大值:"+max.get());
System.out.println("最小值:"+min.get());

分区和分组

  • partitioningBy:把 stream 分成两个 map
  • groupingBy:把 stream 分成多个 map
List<Student>students=newArrayList<>();
students.add(newStudent("Mike", 10, "male", 88));
students.add(newStudent("Jack", 10,"male", 90));
students.add(newStudent("Lucy", 12,"female", 100));
students.add(newStudent("Jessie", 12,"female", 78));
students.add(newStudent("Allon", 16,"female", 92));
students.add(newStudent("Alis", 16,"female", 50));
Map<Boolean, List<Student>>partitionByScore=students.stream().collect(Collectors.partitioningBy(x->x.getScore() >80));
System.out.println("将学生按照考试成绩80分以上分区:");
partitionByScore.forEach((k,v ) -> {
System.out.print(k?"80分以上:" : "80分以下:");
v.forEach(r->System.out.print(r.getName() +","));
System.out.println();
});
System.out.println();
// out:将学生按照考试成绩80分以上分区://     80分以下:Jessie,Alis,//     80分以上:Mike,Jack,Lucy,Allon,

连接

将 stream 中的元素用指定的连接符合并,连接符可以是空。

StringstudentNames=students.stream().map(r->r.getName()).collect(Collectors.joining(","));
System.out.println("所有学生姓名列表:"+studentNames);
// out:所有学生姓名列表:Mike,Jack,Lucy,Jessie,Allon,Alis

规约

支持更大的

List<Integer>list=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
intlistSum=list.stream().collect(Collectors.reducing(0, x->x+1, (sum, b) ->sum+b));
System.out.println("数组中每个元素加 1 后总和:"+listSum);
// out:数组中每个元素加 1 后总和:20

max、min、count

Stream提供的方便统计的方法List<Integer>list=Arrays.asList(5, 2, 3, 1, 4);
System.out.println("数组元素最大值:"+list.stream().max(Integer::compareTo).get());
System.out.println("数组元素最小值:"+list.stream().min(Integer::compareTo).get());
System.out.println("数组中大于3的元素个数:"+list.stream().filter(x->x>3).count());
// out: 数组元素最大值:5//      数组元素最小值:1//      数组中大于3的元素个数:2
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