关于JAVA8的 Stream学习

一、Stream的使用

1.1 创建

• 通过Collection接口的实现类提供的 stream（）方法，或
• 通过Arrays中的静态方法 stream（）获取
• 通过Stream类中的静态方法 of()
• 无限流(迭代/生成)
  

/**
 * @Author: 郜宇博
 * @Date: 2021/9/1 23:28
 * 流操作
 */
public class StreamTests {
    @Test
    public void test(){
        //1.通过Collection接口的实现类提供的 stream（）方法，或
        Collection<String> list = new ArrayList<>();
        list.stream();
        list.parallelStream();
        //2.通过Arrays中的静态方法 stream（）获取
        Integer[] integers = new Integer[10];
        Arrays.stream(integers);
        //3.通过Stream类中的静态方法 of()
        Stream<String> stream = Stream.of("1","2");
        //4.无限流
        //迭代
        Stream<Integer> iterate = Stream.iterate(0, (x) -> x + 2);
        //生成
        Stream<Double> generate = Stream.generate(() -> Math.random());
    }
}

1.1.1并行流parallelStream

parallelStream提供了流的并行处理，它是Stream的另一重要特性，其底层使用Fork/Join框架实现。简单理解就是多线程异步任务的一种实现。

1.2 步骤

• 创建Stream；
• 转换Stream，每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象（可以有多次转换）；
• 对Stream进行聚合（Reduce）操作，获取想要的结果；

二、Stream的特性

惰性求值:

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何处理！而是在终止操作时一次性全部处理，这种情况称为“惰性求值”。

三、中间操作

筛选与切片】

3.1 filter()

接受lambda表达式，从流中排除某些元素

@Test
public void test2(){
    //获取一个数组
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i <10; i++) {
        arrayList.add(i);
    }
    //流操作：获取大于5的
    arrayList.stream().filter((num)->num>5).forEach(System.out::println);
}
//结果：  6 7 8 9

3.2 limit()

截断流，使其元素个数不超过一定数量

满足limit的数量后，就短路，不在执行后续操作

@Test
public void test2(){
    //获取一个数组
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i <10; i++) {
        arrayList.add(i);
    }
    //流操作：获取大于5的
    arrayList.stream().filter((num)->num>5)
                    .limit(2)
                    .forEach(System.out::println);
}
//结果： 6 7

3.3 skip()

跳过元素，跳过前n个元素，执行后面的元素，如果不足n个则返回空流

@Test
public void test2(){
    //获取一个数组
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i <10; i++) {
        arrayList.add(i);
    }
    //流操作：获取大于5的
    arrayList.stream().filter((num)->num>5)
                    .skip(2)
                    .forEach(System.out::println);
}
//结果： 8 9
3.3 map()
映射，在方法中使用方法Function< T> 函数型接口 -----> R apply(T t);

@Test
public void  test4(){
    //获取一个list
    List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
    //使用流操作 转化大写
    list.stream().map((str)->str.toUpperCase())
            .forEach(System.out::println);
}
/*结果：AAA
  BBB
        CCC*/
@Test
public void test3(){
    //获取一个list
    List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
    //流操作： 将list中的元素取出
    //第一步使用map取出流，流里存放的还是流
    //因此需要二次foreach
    Stream<Stream<Character>> chs = list.stream().map(StreamTests::getUpper);
            chs.forEach((stream)->{
                stream.forEach(System.out::print);
            });
}
//将str返回为流对象
public static Stream<Character> getUpper(String str){
    List<Character> list = new ArrayList<>();
    for (Character character: str.toCharArray()){
        list.add(character);
    }
    return list.stream();
}
//结果：aaabbbccc

3.4 map()

映射，在方法中使用方法Function< T> 函数型接口 -----> R apply(T t);

@Test
public void  test4(){
    //获取一个list
    List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
    //使用流操作 转化大写
    list.stream().map((str)->str.toUpperCase())
            .forEach(System.out::println);
}
/*结果：AAA
  BBB
        CCC*/

@Test
public void test3(){
    //获取一个list
    List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
    //流操作： 将list中的元素取出
    //第一步使用map取出流，流里存放的还是流
    //因此需要二次foreach
    Stream<Stream<Character>> chs = list.stream().map(StreamTests::getUpper);
            chs.forEach((stream)->{
                stream.forEach(System.out::print);
            });
}
//将str返回为流对象
public static Stream<Character> getUpper(String str){
    List<Character> list = new ArrayList<>();
    for (Character character: str.toCharArray()){
        list.add(character);
    }
    return list.stream();
}
//结果：aaabbbccc

3.3.1 flatMap

相当于集合方法的 addAll

即：将流中的流内元素取出，放入一个流中，而不是流内套流

@Test
public void test3(){
    //获取一个list
    List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
    //流操作： 将list中的元素取出
    //第一步使用map取出流，流里存放的还是流
    //因此需要二次foreach
    Stream<Stream<Character>> chs = list.stream().map(StreamTests::getUpper);
            chs.forEach((stream)-> stream.forEach(System.out::print));

    System.out.println("\n=====");
    //方法二：
    //使用flatMap
    list.stream().flatMap(StreamTests::getUpper).forEach(System.out::print);
}

3.5 sorted

@Test
public void test5(){
    List<String> list = Arrays.asList("aaa", "ccc", "bbbb", "eeeee");
    //自然排序
    list.stream()
            .sorted()
            .forEach(System.out::println);
    System.out.println("=============");
    //定制排序
    list.stream()
            .sorted((x,y)->{
                //如果长度一样，则按照字典排序
                if (x.length() == y.length()){
                    return x.compareTo(y);
                }
                //如果长度不一样则按照长度的降序排序
                else {
                    return y.length() - x.length();
                }
            })
            .forEach(System.out::println);

}
/*结果：
aaa
bbbb
ccc
eeeee
=============
eeeee
bbbb
aaa
ccc
*/

四、终止操作

查找与匹配

4.1 allMatch

Predicate<? super T> predicate
/**
 * @Author: 郜宇博
 * @Date: 2021/9/3 14:00
 * 终止操作
 */
public class FinalOperation {
    static ArrayList<Student> list;
    /**
     * allMath 检查是否全部元素符合
     */
    @BeforeEach
    public void before(){
        //准备集合
        Student student1 = new Student(10,"张三", Student.Status.Sad);
        Student student2 = new Student(20,"李四", Student.Status.Happy);
        Student student3 = new Student(30,"王五", Student.Status.Free);
        Student student4 = new Student(18,"田七", Student.Status.Free);
        Student student5 = new Student(140,"赵六", Student.Status.Tired);
        list = new ArrayList<>();
        list.add(student1);
        list.add(student2);
        list.add(student3);
        list.add(student4);
        list.add(student5);
    }
}
class Student{
    private int age;
    private String name;
    private Status status;

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public Status getStatus() {
        return status;
    }

    /**
     * 枚举状态
     */
    public enum Status{
        Free,Tired,Happy,Sad;
    }

    public Student(int age, String name, Status status) {
        this.age = age;
        this.name = name;
        this.status = status;
    }
}
/**
     * 是否全部年龄都大于20
     */
    @Test
    public void test1(){
        boolean b = list.stream().allMatch((s) -> s.getAge() > 20);
        System.out.println(b);
    }
//结果： false

4.2anyMatch

Predicate<? super T> predicate
/**
 * 是否存在年龄大于20的
 */
@Test
public void test2(){
    boolean b = list.stream().anyMatch((s) -> s.getAge() > 20);
    System.out.println(b);
}
//结果：true

4.3noneMatch

Predicate<? super T> predicate
/**
 * 是否没有满足年龄大于20的
 *
 */
@Test
public void test3(){
    boolean b = list.stream().noneMatch((s) -> s.getAge() > 20);
    System.out.println(b);
}
//结果：false

4.4 findFirst()

返回第一元素，但结果可能为null， 因此使用Optional<T> 来接收,如果为null则可以替换。

/**
 * 返回第一元素
 */
@Test
public void test4(){
    Optional<Student> first = list.stream()
            .filter((e) -> e.getStatus().equals(Student.Status.Free))
            .findFirst();
    System.out.println(first);
}
//结果：Optional[Student{age=30, name='王五', status=Free}]

4.5 findAny()

返回任意一个

/**
 * 返回任意一个
 *
 */
@Test
public void test5(){
    Optional<Student> b = list.parallelStream()
            .filter((student -> student.getAge()<30))
            .findAny();
     System.out.println(b.get());
}
//结果： 任意一个年龄小于30的学生

4.6 count

/**
 * 获取数量count
 */
@Test
public void test6(){
    long count = list.stream().count();
    System.out.println(count);
}
//结果 : 5

4.7 max

/**
     * 获得最大值
     */
    @Test
    public void test7(){
        Optional<Integer> max = list.stream()
                .map(x->x.getAge())
                .max(Integer::compare);
        System.out.println(max.get());

    }
//结果： 140

4.8 min

/**
 * 获得最小值
 */
@Test
public void test7(){
    Optional<Integer> max = list.stream()
            .map(x->x.getAge())
            .min(Integer::compare);
    System.out.println(max.get());
}

4.9 forEach

@Test
public void test2(){
    //获取一个数组
    ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i <10; i++) {
        arrayList.add(i);
    }
    //流操作：获取大于5的
    arrayList.stream().filter((num)->num>5)
                    .limit(2)
                    .forEach(System.out::println);
}
//结果： 6 7

4.10 reduce

/**
     * 归纳
     */
    @Test
    public void test8(){
        Integer reduce = list.stream()
                .map(Student::getAge)
                .reduce(0, (x, y) -> x + y);
        System.out.println(reduce);
        //方法二：
        //此方法有可能为null,因此封装为Optional对象
        Optional<Integer> reduce1 = list.stream()
                .map(Student::getAge)
                .reduce(Integer::sum);
        System.out.println(reduce1.get());
    }

4.11 collect

可以收集为集合类，

可以在收集后进行分组、多级分组、分片

/**
 * 收集
 */
@Test
public void test9(){
    List<Student> collect = list.stream().collect(Collectors.toList());
    collect.forEach(System.out::println);
    //方式二：
    HashSet<Student> collect1 = list.stream().collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));
    collect.forEach(System.out::println);
}
/*
结果：Student{age=10, name='张三', status=Sad}
Student{age=20, name='李四', status=Happy}
Student{age=30, name='王五', status=Free}
Student{age=18, name='田七', status=Free}
Student{age=140, name='赵六', status=Tired}
*/
/**
 * 使用收集可以计算最大值、最小值、平均值、等
 * 也可以进行分组
 */
@Test
public void test10(){
    Map<Student.Status, List<Student>> collect = list.stream().collect(Collectors.groupingBy((x) -> x.getStatus()));
    System.out.println(collect.size());
    System.out.println(collect);
}

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