4.2.Java8 Stream简单的应用

原创

itjim

修改于 2019-11-25 14:20:46

6890

修改于 2019-11-25 14:20:46

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流的简介

简短的定义：从支持数据处理操作的源生成的元素序列

剖析这个定义

元素序列：像集合一样，流也提供了一个接口，可以访问特定元素类型的一组有序值，因为集合是数据结构，所以他的主要目的是以特定的时间/空间复杂度存储和访问元素，但流的目的在于表达计算。集合讲的是数据，流讲的是计算。

源：流会使用一个提供数据的源，如集合、数组或输入/输出资源。请注意，从有序集合生成流时会保留原有的顺序。由列表生成的流，其元素序列与列表一致。

数据处理操作：流的数据处理功能支持类似于数据库的操作，以及函数式编程语言中的常用操作，如filter、map、reduce、find、match、sort等。流操作可以顺序执行也可以并发执行。流水线：很多流操作本身会返回一个流，这样多个操作就可以链接起来，形成一个流水线。

内部迭代：与使用迭代器显示迭代的集合不同，流的迭代操作是在背后进行的。

java8 Stream（流）常见的操作主要有以下几个方面

1）过滤筛选：filter

stream 接口支持filter方法，该操作接收一个谓词Predicate（一个返回bollean的函数）作为参数，并返回一个所有符合谓词元素的流。

2）排序：sort

3）去重：distinct

4）映射：map

map方法，它会接收一个函数作为参数，这个函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。

5）查找匹配：anyMatch、allMatch、noneMatch、findFirst、findAny

anyMatch：流中是否有一个元素能匹配给定的谓词。

allMath：流中所有元素是否能匹配给定的谓词。

noneMath:可以确保流中没有任何元素与给定的谓词匹配。

findAny:返回当前流中的任意元素。

findFirst：返回流中的第一个元素。

findAny 和 findFirst 有什么区别？

答案是并行，找到一个元素在并行上限制有很多，如果不关心返回的那个元素，请使用findAny，因为它在使用并行流时限制很少。

6）归约和汇总：reduce、groupingBy

reduce:接收两个参数,归约函数

1)一个初始值，

2）一个 BinaryOperator<T> 来将两个元素结合起来产生一个新值，

求和用lambda (a,b) ->a+b

求积用lambda (a,b) ->a*b

groupingBy:对流按照元素进行分组

Map<Currency,List<Transaction>> transactionByCurrencies =

transactions.stream().collect(groupingBy(Transaction::getCurrency));

7）截短流

流支持limit(n),该方法返回一个不超过给定长度的流，所需长度作为常数传递给limit。如果流是有序的，则最多返回前n个元素。请注意，limit也可以用在无序流上，比如源是一个set，这种情况，limit的结果不会以任何顺序排列。

8)跳过元素

流支持ship(n)方法，返回一个扔掉前n个元素的流，如果流中元素不足n个，怎返回一个空流，注意 limit 和 ship 是互补的。

9）流的扁平化（稍后会有专门的一篇文章来讲解流的扁平化）

flatMap方法，可以将生成的单个流合并起来，即扁平化一个流。

2.Java8 Stream经典示例

示例一：现在有一个List<User> 的集合，如何把这个list转换成Map<Integer, User> 其中，key是user id，value是User对象

class User {
private int id;
private String name;
public User(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public String toString() {
return "User [id=" + id + ", name=" + name + "]";
}
}

代码如下：

List<User> users = Arrays.asList(new User(1, "Tomcat"), new User(2, "Apache"), new User(3, "Nginx"));
Map<Integer, User> map = users.stream().collect(Collectors.toMap(obj -> obj.getId() , obj -> obj));
System.out.println(map);

或者使用方法的引用

Map<Integer, User> map = users.stream().collect(Collectors.toMap(User::getId , obj -> obj));

最后，输出结果

{1=User [id=1, name=Tomcat], 2=User [id=2, name=Apache], 3=User [id=3, name=Nginx]}

示例二：如何把list中的每个map中的id取出来，转换成list<String>

有如下List<Map<String, String>>

List<Map<String, String>> list = new ArrayList<>();
Map<String, String> map1 = new HashMap<>();
map1.put("id", "101");
map1.put("name", "Tomcat");
Map<String, String> map2 = new HashMap<>();
map2.put("id", "102");
map2.put("name", "Apache");
Map<String, String> map3 = new HashMap<>();
map3.put("id", "103");
map3.put("name", "Nginx");
list.add(map1);
list.add(map2);
list.add(map3);

参考代码如下：

List<String> ids = list.stream().map(entity -> entity.get("id")).collect(Collectors.toList());
System.out.println(ids);

或者

List<Object> ids = Arrays.asList(list.stream().map(entity -> entity.get("id")).toArray());

输出结果：

[101, 102, 103]

示例三：如何把url的请求参数（如：type=1&from=APP&source=homePage）转换成Map<String, String>

参考代码：

String queryString = "type=1&from=APP&source=homePage";
Map<String, String> map = Stream.of(queryString.split("&")).map(obj -> obj.split("=")).collect(Collectors.toMap(entry -> entry[0], entry -> entry[1]));
System.out.println(map);

输出结果：

{from=APP, source=homePage, type=1}

示例四：把List<String>转换成List<Integer>

List<String> strs = Arrays.asList("1","2","3");
List<Integer> ints = strs.stream().map(obj -> Integer.valueOf(obj)).collect(Collectors.toList());

示例五：执行交易的交易员。你的经理让你为八个查询找到答案

1）找出2011年发生的所有交易，并且按照交易额排序（从低到高）
2）交易员都在哪些不同城市工作过
3）查找所有来自于剑桥的交易员，并且按照姓名排序
4）返回所有交易员的姓名字符串，按字母排序
5）有没有交易员是在米兰工作过？
6）打印生活在剑桥的交易员所有交易额。
7）所有交易中，最高的交易额是多少？
8）找到交易额的最小的交易。

代码实现

实体类创建：

//交易员

public class Trader {
    private final  String name;
    private final  String city;

    public Trader(String n, String c) {
        this.name = n;
        this.city = c;
    }

    public String getCity() {
        return city;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String toString(){
        return "{"+"Trader:"+this.name+"in " + this.city;
    }
}

实体类创建：

//交易信息类

public class Transaction {
    private final Trader trader;
    private final int year;
    private final int value;

    public Transaction(Trader trader, int year, int value){
        this.value = value;
        this.year = year;
        this.trader = trader;
    }

    public Trader getTrader(){
        return  this.trader;
    }
    public int getValue() {
        return value;
    }

    public int getYear() {
        return year;
    }

    public String toString(){
        return "{"+this.trader+","+"year:"+this.year+","+"value:"+this.value+"}";
    }
}

八种查询实现

/*测试用例：执行交易的交易员。你的经理让你为八个查询找到答案
1）找出2011年发生的所有交易，并且按照交易额排序（从低到高）
2）交易员都在哪些不同城市工作过
3）查找所有来自于剑桥的交易员，并且按照姓名排序
4）返回所有交易员的姓名字符串，按字母排序
5）有没有交易员是在米兰工作过？
6）打印生活在剑桥的交易员所有交易额。
7）所有交易中，最高的交易额是多少？
8）找到交易额的最小的交易。
* */
public class learnStream {
    public static  void main(String arg[]){
        Trader raoul = new Trader("Raoul","Cambridge");
        Trader mario = new Trader("Mario","Milan");
        Trader alan = new Trader("Alan","Cambridge");
        Trader brian = new Trader("Brian","Cambridge");

        List<Transaction> transactions = Arrays.asList(
                new Transaction(brian,2011,300),
                new Transaction(raoul,2012,1000),
                new Transaction(raoul,2011,400),
                new Transaction(mario,2012,710),
                new Transaction(mario,2012,700),
                new Transaction(alan,2012,950)
        );

        //1）找出2011年发生的所有交易，并且按照交易额排序（从低到高）
        List<Transaction> tr2011 = transactions.stream()
                .filter(transaction ->transaction.getYear() == 2011)
                .sorted(Comparator.comparing(Transaction::getValue))
                .collect(toList());

        //2）交易员都在哪些不同城市工作过
        List<String> cities = transactions.stream()
                .map(transaction -> transaction.getTrader().getCity())
                .distinct()
                .collect(toList());

        //3）查找所有来自于剑桥的交易员，并且按照姓名排序
        List<Trader> name = transactions.stream()
               .map(transaction -> transaction.getTrader())
                .filter(trader -> trader.getCity().equals("Cambridge"))
                .distinct()
                .sorted(Comparator.comparing(Trader::getName))
                .collect(toList());

        //4）返回所有交易员的姓名字符串，按字母排序
        String traderStr = transactions.stream()
                .map(transaction -> transaction.getTrader().getName())
                .distinct()
                .sorted()
                .reduce("",(n1,n2) -> n1+n2);
        String traderStr2 = transactions.stream()
                .map(transaction -> transaction.getTrader().getName())
                .distinct()
                .sorted()
                .collect(joining());

        //5）有没有交易员是在米兰工作过？
        boolean mailanBased = transactions.stream()
                .anyMatch(transaction -> transaction.getTrader().getCity().equals("Milan"));

        //6）打印生活在剑桥的交易员所有交易额。
        transactions.stream()
                .filter(transaction -> transaction.getTrader().getCity().equals("Cambridge"))
                .map(Transaction::getValue)
                .forEach(System.out::println);

        //7）所有交易中，最高的交易额是多少？
        Optional<Integer> highestValue = transactions.stream()
                .map(transaction -> transaction.getValue())
                .reduce(Integer::max);

        //8）找到交易额的最小的交易。
        Optional<Transaction> smallestTransaction = transactions.stream()
                .min(Comparator.comparing(Transaction::getValue));

    }

}

示例六：将流中的数据转成集合类型

一、将数据收集进一个列表(Stream 转换为 List，允许重复值，有顺序)

//1.将数据收集进一个列表(Stream 转换为 List，允许重复值，有顺序)
//创建流
Stream<String> language = Stream.of("java", "python", "C++","php","java");
List<String> listResult = language.collect(Collectors.toList());
result.forEach(System.out::println);

//2.stream()代替流
List<String> list = Arrays.asList("java", "python", "C++","php","java");
List<String> listResult = list.stream().collect(Collectors.toList());
listResult.forEach(System.out::println);

输出结果为：

二、将数据收集进一个集合(Stream 转换为 Set，不允许重复值，没有顺序)

//1.将数据收集进一个集合(Stream 转换为 Set，不允许重复值，没有顺序)
Stream<String> language = Stream.of("java", "python", "C++","php","java");
Set<String> setResult = language.collect(Collectors.toSet());
setResult.forEach(System.out::println);

输出结果为：

三、用自定义的实现Collection的数据结构收集

List<String> list = Arrays.asList("java", "python", "C++","php","java");
//用LinkedList收集
List<String> linkedListResult = list.stream().collect(Collectors.toCollection(LinkedList::new));
linkedListResult.forEach(System.out::println);
System.out.println("--------------");

//用CopyOnWriteArrayList收集
List<String> copyOnWriteArrayListResult = list.stream().collect(Collectors.toCollection(CopyOnWriteArrayList::new));
copyOnWriteArrayListResult.forEach(System.out::println);
System.out.println("--------------");

//用TreeSet收集
TreeSet<String> treeSetResult = list.stream().collect(Collectors.toCollection(TreeSet::new));
treeSetResult.forEach(System.out::println);

输出结果为：

四、对Stream的字符串拼接

List<String> list = Arrays.asList("java", "python", "C++","php","java");
//直接将输出结果拼接
System.out.println(list.stream().collect(Collectors.joining()));
//每个输出结果之间加拼接符号“|”
System.out.println(list.stream().collect(Collectors.joining(" | ")));
//输出结果开始头为Start--，结尾为--End，中间用拼接符号“||”
System.out.println(list.stream().collect(Collectors.joining(" || ", "Start--", "--End")));

输出结果为：

五、其他还有partitioningBy()，分类成一个key为True和Flase的Map。

例如

List<String> list = Arrays.asList("java", "python", "C++","php","java");
Map<Boolean, List<String>> result = list.stream().collect(partitioningBy(s -> s.length() > 2));

六、collectingAndThen()，收集之后继续做一些处理。

例如

List<String> list = Arrays.asList("java", "python", "C++","php","java");
//收集后转换为不可变List
ImmutableList<String> collect = list.stream().collect(Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), ImmutableList::copyOf));

总结：