Stream流（JDK8新特性）

Stream流（也叫Stream API）。它是从JDK8以后才有的一个新特性，是专业用于对集合或者数组进行便捷操作的。

Stream流体验

案例需求：有一个List集合，元素有"张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强"，找出姓张，且是3个字的名字，存入到一个新集合中去。

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List<String> names = new ArrayList<>();
Collections.addAll(names, "张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强");
System.out.println(names);
  • 用传统方式来做，代码是这样的
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// 找出姓张，且是3个字的名字，存入到一个新集合中去。
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String name : names) {
    if(name.startsWith("张") && name.length() == 3){
        list.add(name);
    }
}
System.out.println(list);
  • 用Stream流来做，代码是这样的（ps: 是不是想流水线一样，一句话就写完了）
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List<String> list2 = names.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(a -> a.length()==3).collect(Collectors.toList());
System.out.println(list2);

先不用知道这里面每一句话是什么意思，具体每一句话的含义，待会再一步步学习。现在只是体验一下。

学习Stream流我们接下来，会按照下面的步骤来学习。

Stream流步骤

Stream流的创建

Stream流的创建

主要掌握下面四点：

  1. ​ 如何获取List集合的Stream流？
  2. ​ 如何获取Set集合的Stream流？
  3. ​ 如何获取Map集合的Stream流？
  4. ​ 如何获取数组的Stream流？

直接上代码演示

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/**
 * 目标：掌握Stream流的创建。
 */
public class StreamTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、如何获取List集合的Stream流？
        List<String> names = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(names, "张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强");
        Stream<String> stream = names.stream();

        // 2、如何获取Set集合的Stream流？
        Set<String> set = new HashSet<>();
        Collections.addAll(set, "刘德华","张曼玉","蜘蛛精","马德","德玛西亚");
        Stream<String> stream1 = set.stream();
        stream1.filter(s -> s.contains("德")).forEach(s -> System.out.println(s));

        // 3、如何获取Map集合的Stream流？
        Map<String, Double> map = new HashMap<>();
        map.put("古力娜扎", 172.3);
        map.put("迪丽热巴", 168.3);
        map.put("马尔扎哈", 166.3);
        map.put("卡尔扎巴", 168.3);

        Set<String> keys = map.keySet();
        Stream<String> ks = keys.stream();

        Collection<Double> values = map.values();
        Stream<Double> vs = values.stream();

        Set<Map.Entry<String, Double>> entries = map.entrySet();
        Stream<Map.Entry<String, Double>> kvs = entries.stream();
        kvs.filter(e -> e.getKey().contains("巴"))
                .forEach(e -> System.out.println(e.getKey()+ "-->" + e.getValue()));

        // 4、如何获取数组的Stream流？
        String[] names2 = {"张翠山", "东方不败", "唐大山", "独孤求败"};
        Stream<String> s1 = Arrays.stream(names2);
        Stream<String> s2 = Stream.of(names2);
    }
}

Stream流中间方法

我们学习了创建Stream流的方法。接下来我们再来学习，Stream流中间操作的方法。

中间方法指的是：调用完方法之后其结果是一个新的Stream流，于是可以继续调用方法，这样一来就可以支持链式编程（或者叫流式编程）。

Stream流中间方法

Stream提供的常用中间方法 说明
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate) 用于对流中的数据进行过滤
Stream<T> sorted() 对元素进行升序排序
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator) 按照指定规则排序
Stream<T> limit(long maxSize) 获取前几个元素
Stream<T> skip(long n) 跳过前几个元素
Stream<T> distinct() 去除流中重复的元素
<R> Stream<R> map(Function<? super T,? extends R> mapper) 对元素进行加工，并返回对应的新流
static <T> Stream<T> concat(Stream a，Stream b) 合并a和b两个流为一个流

代码示例：

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/**
 * 目标：掌握Stream流提供的常见中间方法。
 */
public class StreamTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Double> scores = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(scores, 88.5, 100.0, 60.0, 99.0, 9.5, 99.6, 25.0);
        // 需求1：找出成绩大于等于60分的数据，并升序后，再输出。
        scores.stream().filter(s -> s >= 60).sorted().forEach(s -> System.out.println(s));

        List<Student> students = new ArrayList<>();
        Student s1 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s2 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s3 = new Student("紫霞", 23, 167.6);
        Student s4 = new Student("白晶晶", 25, 169.0);
        Student s5 = new Student("牛魔王", 35, 183.3);
        Student s6 = new Student("牛夫人", 34, 168.5);
        Collections.addAll(students, s1, s2, s3, s4, s5, s6);
        // 需求2：找出年龄大于等于23,且年龄小于等于30岁的学生，并按照年龄降序输出.
        students.stream().filter(s -> s.getAge() >= 23 && s.getAge() <= 30)
                .sorted((o1, o2) -> o2.getAge() - o1.getAge())
                .forEach(s -> System.out.println(s));

        // 需求3：取出身高最高的前3名学生，并输出。
        students.stream().sorted((o1, o2) -> Double.compare(o2.getHeight(), o1.getHeight()))
                .limit(3).forEach(System.out::println);
        System.out.println("-----------------------------------------------");

        // 需求4：取出身高倒数的2名学生，并输出。   s1 s2 s3 s4 s5 s6
        students.stream().sorted((o1, o2) -> Double.compare(o2.getHeight(), o1.getHeight()))
                .skip(students.size() - 2).forEach(System.out::println);

        // 需求5：找出身高超过168的学生叫什么名字，要求去除重复的名字，再输出。
        students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168).map(Student::getName)
               .distinct().forEach(System.out::println);

        // distinct去重复，自定义类型的对象（希望内容一样就认为重复，重写hashCode,equals）
        students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168)
                .distinct().forEach(System.out::println);

        Stream<String> st1 = Stream.of("张三", "李四");
        Stream<String> st2 = Stream.of("张三2", "李四2", "王五");
        Stream<String> allSt = Stream.concat(st1, st2);
        allSt.forEach(System.out::println);
    }
}

Stream流终结方法

最后，我们再学习Stream流的终结方法。这些方法的特点是，调用完方法之后，其结果就不再是Stream流了，所以不支持链式编程。

Stream终结方法

Stream提供的常用终结方法 说明
void forEach(Consumer action) 对此流运算后的元素执行遍历
long count() 统计此流运算后的元素个数
OptionalkT> max(Comparator<? super T> comparator) 获取此流运算后的最大值元素
Optional<T> min(Comparator<? super T> comparator) 获取此流运算后的最小值元素

话不多说，直接上代码

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/**
 * 目标：Stream流的终结方法
 */
public class StreamTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        Student s1 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s2 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s3 = new Student("紫霞", 23, 167.6);
        Student s4 = new Student("白晶晶", 25, 169.0);
        Student s5 = new Student("牛魔王", 35, 183.3);
        Student s6 = new Student("牛夫人", 34, 168.5);
        Collections.addAll(students, s1, s2, s3, s4, s5, s6);
        // 需求1：请计算出身高超过168的学生有几人。
        long size = students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168).count();
        System.out.println(size);

        // 需求2：请找出身高最高的学生对象，并输出。
        Student s = students.stream().max((o1, o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight())).get();
        System.out.println(s);

        // 需求3：请找出身高最矮的学生对象，并输出。
        Student ss = students.stream().min((o1, o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight())).get();
        System.out.println(ss);
    }
}

收集Stream流

就是把Stream流操作后的结果转回到集合或者数组中去返回

stream流：方便操作集合/数组的手段
集合/数组：才是开发中的目的

Stream提供的常用终结方法 说明
R collect(Collector collector) 把流处理后的结果收集到一个指定的集合中去
Object[] toArray() 把流处理后的结果收集到一个数组中去

代码示例走起：

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/**
 * 目标：Stream流的终结方法
 */
public class StreamTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        Student s1 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s2 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s3 = new Student("紫霞", 23, 167.6);
        Student s4 = new Student("白晶晶", 25, 169.0);
        Student s5 = new Student("牛魔王", 35, 183.3);
        Student s6 = new Student("牛夫人", 34, 168.5);
        Collections.addAll(students, s1, s2, s3, s4, s5, s6);
        
        // 需求4：请找出身高超过170的学生对象，并放到一个新集合中去返回。
        // 流只能收集一次。
        List<Student> students1 = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(students1);

        Set<Student> students2 = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(students2);

        // 需求5：请找出身高超过170的学生对象，并把学生对象的名字和身高，存入到一个Map集合返回。
        Map<String, Double> map =
                students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170)
                        .distinct().collect(Collectors.toMap(a -> a.getName(), a -> a.getHeight()));
        System.out.println(map);

        // Object[] arr = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).toArray();
        Student[] arr = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).toArray(len -> new Student[len]);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

简述单列集合、双列集合、数组分别如何获取Stream流对象，并进行演示：

  1. java.util.Collection接口中加入了default方法stream()获取流对象，因此其所有实现类均可通过此方式获取流。
  2. java.util.Map接口想要获取流，先通过keySet()、values()或entrySet()方法获取键、值或键值对的单列集合，再通过stream()获取流对象。
  3. 数组获取流，使用Stream接口中的的静态方法of(T...values)获取流。
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public static void main(String[] args) {
    List<String> list = new ArrayList<>();
    Stream<String> stream1 = list.stream();

    Set<String> set = new HashSet<>();
    Stream<String> stream2 = set.stream();

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();
    Stream<String> valueStream = map.values().stream();
    Stream<Map.Entry<String,String>> entryStream = map.entrySet().stream();

    String[] array = {"东邪", "西毒", "南帝", "北丐", "中神通"};
    Stream<String> stream = Stream.of(array);
    
    Stream<String> streamA = Stream.of("郭靖", "杨康");
	Stream<String> streamB = Stream.of("黄蓉", "穆念慈");
	List<String> strList = Stream.concat(streamA, streamB).collect(Collectors.toList());
}

到这里，关于Stream流的操常见操作我们就已经学习完了。

链接

封面图来源：https://www.pixiv.net/artworks/101462757