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Java - 函数式编程 - Stream流

1. 概述

Java8的Stream使用的是函数式编程模式,如同它的名字一样,它可以被用来对集合或数组进行链状流式的操作。可以更方便的让我们对集合或数组操作。

2. 案例准备

2.1. 创建一个maven项目

2.2. 导入lombok依赖

      <dependency>

          <groupId>org.projectlombok</groupId>

          <artifactId>lombok</artifactId>

          <version>1.18.16</version>

      </dependency>

2.3. 创建实体对象

2.3.1. 作者实体

package www.zhang.controller;

import lombok.AllArgsConstructor;

import lombok.Data;

import lombok.EqualsAndHashCode;

import lombok.NoArgsConstructor;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

@Data

@NoArgsConstructor

@AllArgsConstructor

@EqualsAndHashCode//用于后期的去重使用

publicclass Author {

  //id

  private Long id;

  //姓名

  private String name;

  //年龄

  private Integer age;

  //简介

  private String intro;

  //作品

  private List<Book> books;

  // 静态测试数据准备

  public static List<Author> getAuthors() {

      //数据初始化

      Author author = new Author(1L,"蒙多",33,"一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",null);

      Author author2 = new Author(2L,"亚拉索",15,"狂风也追逐不上他的思考速度",null);

      Author author3 = new Author(3L,"易",14,"是这个世界在限制他的思维",null);

      Author author4 = new Author(3L,"易",14,"是这个世界在限制他的思维",null);

      //书籍列表

      List<Book> books1 = new ArrayList<>();

      List<Book> books2 = new ArrayList<>();

      List<Book> books3 = new ArrayList<>();

      books1.add(new Book(1L,"刀的两侧是光明与黑暗","哲学,爱情",88,"用一把刀划分了爱恨"));

      books1.add(new Book(2L,"一个人不能死在同一把刀下","个人成长,爱情",99,"讲述如何从失败中明悟真理"));

      books2.add(new Book(3L,"那风吹不到的地方","哲学",85,"带你用思维去领略世界的尽头"));

      books2.add(new Book(3L,"那风吹不到的地方","哲学",85,"带你用思维去领略世界的尽头"));

      books2.add(new Book(4L,"吹或不吹","爱情,个人传记",56,"一个哲学家的恋爱观注定很难把他所在的时代理解"));

      books3.add(new Book(5L,"你的剑就是我的剑","爱情",56,"无法想象一个武者能对他的伴侣这么的宽容"));

      books3.add(new Book(6L,"风与剑","个人传记",100,"两个哲学家灵魂和肉体的碰撞会激起怎么样的火花呢?"));

      books3.add(new Book(6L,"风与剑","个人传记",100,"两个哲学家灵魂和肉体的碰撞会激起怎么样的火花呢?"));

      author.setBooks(books1);

      author2.setBooks(books2);

      author3.setBooks(books3);

      author4.setBooks(books3);

      List<Author> authorList = new ArrayList<>(Arrays.asList(author,author2,author3,author4));

      return authorList;

  }

}

2.3.2. 书籍实体

package www.zhang.controller;

import lombok.AllArgsConstructor;

import lombok.Data;

import lombok.EqualsAndHashCode;

import lombok.NoArgsConstructor;

@Data

@AllArgsConstructor

@NoArgsConstructor

@EqualsAndHashCode//用于后期的去重使用

publicclass Book {

  //id

  private Long id;

  //书名

  privateString name;

  //分类

  privateString category;

  //评分

  private Integer score;

  //简介

  privateString intro;

}

3. 常用操作

3.1. 创建流

3.1.1. 集合创建流

3.1.1.1. 语法

集合对象.stream()

3.1.1.2. 举例

package www.zhang.controller;

import java.util.function.IntConsumer;

import java.util.stream.Stream;

public class StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Stream<Author> stream = Author.getAuthors().stream();

  }

}

3.1.2. 数组创建流

3.1.2.1. 语法

Arrays.stream(数组)

或者

Stream.of(数组)

3.1.2.2. 举例

package www.zhang.controller;

import java.util.Arrays;

import java.util.function.IntConsumer;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Integer[] arr = {1,2,3,4,5};

      // Arrays.stream(数组) 方式

      Stream<Integer> stream = Arrays.stream(arr);

      // Stream.of(数组) 方式

      Stream<Integer> stream2 = Stream.of(arr);

  }

}

3.1.3. 键值对对象创建流

3.1.3.1. 语法

转换成单列集合后再创建

3.1.3.2. 举例

package www.zhang.controller;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

public class StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Map<String,Object> map = Map.of("name","张三","age",18);

      Stream<Map.Entry<String, Object>> stream = map.entrySet().stream();

  }

}

3.2. 中间操作

3.2.1. map操作

可以把对流中的元素进行计算或转换。

3.2.1.1. 案例

打印所有作家的姓名

package www.zhang.controller;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

public class StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .map(author -> author.getName()) // map 操作,获取姓名

              .forEach(name-> System.out.println(name));// forEach循环输出每个姓名

  }

}

3.2.2. distinct操作

可以去除流中的重复元素。

注意:distinct方法是依赖Object的equals方法来判断是否是相同对象的。所以需要注意重写equals方法。

java默认用的==来比较是否是相同对象,所以在实体类中,可使用@EqualsAndHashCode注解来通过equals来比较是否为相同的对象(即重写了equals和hashcode方法)

3.2.2.1. 案例

打印所有作家的姓名,姓名不重复。

package www.zhang.controller;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .map(author -> author.getName()) // map 操作,获取姓名

              .distinct() // 去重

              .forEach(name-> System.out.println(name));// forEach循环输出每个姓名

  }

}

3.2.3. sorted操作

对流中的元素进行排序。

注意:如果调用空参的sorted()方法,需要流中的元素是实现了Comparable。

3.2.3.1. 案例

对流中的元素按照年龄进行降序排序,并且要求不能有重复的元素。

package www.zhang.controller;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .map(author -> author.getAge()) // map 操作,获取年龄

              .distinct() // 去重

              .sorted() // 排序

              .forEach(name -> System.out.println(name));// forEach循环输出每个年龄

      // 或者 自定义排序规则

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .distinct() // 去重

              .sorted((author1, author2) -> author2.getAge() - author1.getAge()) // 根据作者的年龄进行降序排序

              .forEach(name -> System.out.println(name));// forEach循环输出每个年龄

  }

}

3.2.4. limit操作

设置流的最大长度,超出的部分将被抛弃.

3.2.4.1. 案例

对流中的元素按照年龄进行降序排序,并且要求不能有重复的元素,然后打印其中年龄最大的两个作家的姓名。

package www.zhang.controller;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .distinct() // 去重

              .sorted() // 根据作者的年龄进行降序排序

              .limit(2) // 获取前两个

              .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));// forEach循环输出每个姓名

  }

}

3.2.5. skip操作

跳过流中的前n个元素,返回剩下的元素

3.2.5.1. 案例

打印除了年龄最大的作家外的其他作家,要求不能有重复元素,并且按照年龄降序排序。

package www.zhang.controller;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .distinct() // 去重

              .sorted() // 根据作者的年龄进行降序排序

              .skip(1) // 跳过前面一个

              .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));// forEach循环输出每个姓名

  }

}

3.2.6. flatmap操作

map只能把一个对象转换成另一个对象来作为流中的元素。

而flatMap可以把一个对象转换成多个对象作为流中的元素。

3.2.6.1. 案例1

打印所有书籍的名字。要求对重复的元素进行去重。

package www.zhang.controller;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .flatMap(author -> author.getBooks().stream()) // 获取流中的元素, 获取书籍流, flatMap扁平化, 将书籍流扁平化为一条流

              .distinct() // 去重

              .forEach(book -> System.out.println(book.getName())); // 打印

  }

}

3.2.6.2. 案例2

打印现有数据的所有分类。要求对分类进行去重。不能出现这种格式:哲学,爱情

package www.zhang.controller;

import java.util.Arrays;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .flatMap(author -> author.getBooks().stream()) // 获取流中的元素, 获取书籍流, flatMap扁平化, 将书籍流扁平化为一条流

              .distinct() // 去重

              .flatMap(book -> Arrays.stream(book.getCategory().split(","))) // 书籍分类按照逗号分隔符, 获取分类流

              .distinct() // 去重

              .forEach(category-> System.out.println(category)); // 打印

  }

}

3.3. 终结操作

3.3.1. forEach操作

对流中的元素进行遍历操作,我们通过传入的参数去指定对遍历到的元素进行什么具体操作。

3.3.1.1. 案例1

输出所有作家的名字。

package www.zhang.controller;

import java.util.Arrays;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .map(item -> item.getName()) // 获取到名字

              .forEach(item -> System.out.println(item)); // 打印

  }

}

3.3.2. count操作

用来获取当前流中元素的个数。

3.3.2.1. 案例

打印这些作家的所出书籍的数目,注意删除重复元素。

package www.zhang.controller;

import java.util.Arrays;

import java.util.Map;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      long count = Author.getAuthors() // 获取到集合

              .stream() // 集合创建流

              .flatMap(author -> author.getBooks().stream()) // 获取到书籍流

              .distinct() // 去重

              .count();// 统计数量

      System.out.println("数量 = " + count);

  }

}

3.3.3. max 和 min操作

用来获取当前流中最大值(max)、最小值(min)。

3.3.3.1. 案例

分别获取这些作家的所出书籍的最高分和最低分并打印。

package www.zhang.controller;

import java.util.Arrays;

import java.util.Map;

import java.util.Optional;

import java.util.stream.Stream;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Optional<Integer> max = Author.getAuthors()

              .stream()

              .flatMap(author -> author.getBooks().stream())// 获取书籍流

              .map(book -> book.getScore())// 获取分数

              .max((score1, score2) -> score1 - score2); // 按照分数升序比较,找出最大分数

      Optional<Integer> min = Author.getAuthors()

              .stream()

              .flatMap(author -> author.getBooks().stream()) // 获取书籍流

              .map(book -> book.getScore()) // 获取分数

              .min((score1, score2) -> score1 - score2); // 按照分数升序比较,找出最大分数

      System.out.println("最大值:" + max.get());

      System.out.println("最小值:" + min.get());

  }

}

3.3.4. collect操作

把当前流转换成一个集合。

3.3.4.1. 案例1

获取一个存放所有作者名字的List集合。

package www.zhang.controller;

import java.util.stream.Collectors;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors()

              .stream()

              .map(item -> item.getName())// 获取作者名称

              .collect(Collectors.toList()); // 转换为集合

  }

}

3.3.4.2. 案例2

获取一个所有书名的Set集合。

package www.zhang.controller;

import java.util.stream.Collectors;

public class StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors()

              .stream()

              .map(item -> item.getName())// 获取作者名称

              .collect(Collectors.toSet()); // 转换为集合

  }

}

3.3.4.3. 案例3

获取一个Map集合,map的key为作者名,value为List

package www.zhang.controller;

import java.util.stream.Collectors;

public class StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      Author.getAuthors()

              .stream()

              .collect(Collectors.toMap(author -> author.getName(), author -> author.getBooks())); // 创建一个Map,key为作者名,value为作者的图书列表

  }

}

3.3.5. anyMatch操作

可以用来判断是否有任意符合匹配条件的元素,结果为boolean类型。

3.3.5.1. 案例

判断是否有年龄在29以上的作家

package www.zhang.controller;

import java.util.stream.Collectors;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      boolean b = Author.getAuthors()

              .stream()

              .anyMatch(author -> author.getAge() > 29);

      if (b) {

          System.out.println("有年龄大于29的作者");

      } else {

          System.out.println("没有年龄大于29的作者");

      }

  }

}

3.3.6. anyMatch操作

可以用来判断是否都符合匹配条件,结果为boolean类型。如果都符合结果为true,否则结果为false。

3.3.6.1. 案例

判断是否所有的作家都是成年人

package www.zhang.controller;

import java.util.stream.Collectors;

publicclass StreamDemo {

  public static void main(String[] args) {

      boolean b = Author.getAuthors()

              .stream()

              .allMatch(author -> author.getAge() >= 18);

      if (b) {

          System.out.println("都是成年人");

      } else {

          System.out.println("不是成年人");

      }

  }

}

3.3.7. noneMatch操作

可以判断流中的元素是否都不符合匹配条件。如果都不符合结果为true,否则结果为false。

3.3.7.1. 案例

判断作家是否都没有超过100岁的。

3.3.8. findAny操作

获取流中的任意一个元素。该方法没有办法保证获取的一定是流中的第一个元素。

3.3.8.1. 案例

获取任意一个年龄大于18的作家,如果存在就输出他的名字.

3.3.9. findFirst操作

获取流中第一个元素。

3.3.9.1. 案例

获取任意一个年龄大于18的作家,如果存在就输出他的名字.

3.3.10. reduce操作

对流中的数据按照你指定的计算方式计算出一个结果。(缩减操作)

把stream中的元素给组合起来,我们可以传入一个初始值,它会按照我们的计算方式依次拿流中的元素和初始化值进行计算,计算结果再和后面的元素计算。

3.3.10.1. 案例1

使用reduce求所有作者年龄的和

3.3.10.2. 案例2

使用reduce求所有作者中年龄的最大值

3.3.10.3. 案例3

使用reduce求所有作者中年龄的最小值

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/OVjh4E7AtLQiiWo5XvzRH5dQ0
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