Java?Stream流以及常用方法操作實(shí)例
一、Stream流是什么？
Stream流是Java 8中的一個新特性，它提供了一種處理集合和數(shù)組的方式。Stream流可以讓我們以一種更加簡潔、高效、可讀性更強(qiáng)的方式來處理數(shù)據(jù)。，這個版本新增的Stream，配合同版本出現(xiàn)的 Lambda ，給我們操作集合（Collection）提供了極大的便利。Stream流可以用于過濾、映射、排序、聚合等操作，它可以讓我們避免使用循環(huán)和條件語句來處理數(shù)據(jù)，從而讓代碼更加簡潔易懂。
那么什么是Stream？
Stream將要處理的元素集合看作一種流，在流的過程中，借助Stream API對流中的元素進(jìn)行操作，比如：篩選、排序、聚合等。是一種基于支持一次性處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源的元素序列,流只能使用一次。
關(guān)于對Stream流的理解，你可以把他當(dāng)成工廠中的流水線，每個stream流的操作過程遵循著創(chuàng)建 -->操作 -->獲取結(jié)果的過程，就像流水線上的節(jié)點(diǎn)一樣組成一個個鏈條。除此之外你還可以把他理解成sql的視圖，集合就相當(dāng)于數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，獲取stream流的過程就是確定數(shù)據(jù)表的屬性和元數(shù)據(jù)的過程，元數(shù)據(jù)的每一個元素就是表中的數(shù)據(jù)，對stream流進(jìn)行操作的過程就是通過sql對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行查找、過濾、組合、計算、操作、分組等過程，獲取結(jié)果就是sql執(zhí)行完畢之后獲取的結(jié)果視圖一樣，深入理解stream流可以讓我們使用更加簡潔的代碼獲取自己想要的數(shù)據(jù)。
流的設(shè)計初衷是為了支持函數(shù)式編程，它的目的是將數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲分離開來，使得數(shù)據(jù)處理更加靈活和高效。因此，流的元素只是在流中傳遞的臨時數(shù)據(jù)，它們并不是永久存儲在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。當(dāng)流的元素被消費(fèi)后，它們就會被釋放，不能再次使用.
如果需要對同一個數(shù)據(jù)集進(jìn)行多次不同的操作，可以使用流的中間操作方法來構(gòu)建多個流管道，每個流管道都可以對流進(jìn)行不同的操作，并返回一個新的流。這樣就可以對同一個數(shù)據(jù)集進(jìn)行多次操作，而不需要重新獲取數(shù)據(jù)集。
所以說Stream可以由數(shù)組或集合創(chuàng)建，對流的操作分為兩種：
- 中間操作，每次返回一個新的流，可以有多個。
- 終端操作，每個流只能進(jìn)行一次終端操作，終端操作結(jié)束后流無法再次使用。終端操作會產(chǎn)生一個新的集合或值。
另外，Stream有幾個特性：
- stream不存儲數(shù)據(jù)，而是按照特定的規(guī)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，一般會輸出結(jié)果。
- stream不會改變數(shù)據(jù)源，通常情況下會產(chǎn)生一個新的集合或一個值。
- stream具有延遲執(zhí)行特性，只有調(diào)用終端操作時，中間操作才會執(zhí)行。也就是說只有等到用戶真正需要結(jié)果的時候才會執(zhí)行
二、stream的操作
2.1、stream流創(chuàng)建
獲取stream流的方式有許多種，最常用的有以下幾種：
- Collection接口的stream()或parallelStream()方法；
ArrayList<String> list=new ArrayList(); Collections.addAll(list,"a,b,c,d"); //ArrayList是Collection的實(shí)現(xiàn)類所以可以使用Collection的stream方法 list.stream().forEach(s -> System.out.println(s)); //Stream流方法獲取數(shù)據(jù)
//map
HashMap<String,Integer> map=new HashMap<>();
map.put("aaa",111);
map.put("bbb",222);
map.put("ccc",333);
map.put("ddd",444);
//獲取Stream流
map.keySet().stream().forEach(s -> System.out.println(s));
//第二種方式
map.entrySet().stream().forEach(stringIntegerEntry -> System.out.println(stringIntegerEntry));stream和parallelStream的簡單區(qū)分： stream是順序流，由主線程按順序?qū)α鲌?zhí)行操作，而parallelStream是并行流，內(nèi)部以多線程并行執(zhí)行的方式對流進(jìn)行操作，但前提是流中的數(shù)據(jù)處理沒有順序要求。例如篩選集合中的奇數(shù)，兩者的處理不同之處：
- Arrays工具類的stream()方法：Arrays.stream(arr)；
//數(shù)組
int [] arr ={1,2,3,4,5};
String [] stringArr={"哈哈","哈哈哈","哈哈哈"};
//獲取stream流
Arrays.stream(arr).forEach(s-> System.out.println(s));
Arrays.stream(stringArr).forEach(s -> System.out.println(s));- 靜態(tài)的Stream.of()、Stream.empty()方法；
//零散數(shù)據(jù)stream流
Stream.of(1,2,3,4).forEach(s-> System.out.println(s));
Stream.of("6","7","8","9").forEach(s-> System.out.println(s));注：
有關(guān)of方法的使用還有List.of()、Set.of()、Map.of()的方式創(chuàng)建各種集合，其表示的含義都是不可變集合，表示不允許修改集合內(nèi)任何內(nèi)容。
Stream.of(arr)中還可以傳遞數(shù)組但必須是引用類型的，而不是基本類型的，比如數(shù)組類中的stringArr,如果傳遞的是arr基本類型數(shù)組，那么會打印一個對象地址，不符合我們想要的效果.
2.2、stream的使用
Stream流接口中定義了許多對于集合的操作方法，總的來說可以分為兩大類：中間操作和終端操作：
- 中間操作：會返回一個流，通過這種方式可以將多個中間操作連接起來，形成一個調(diào)用鏈，從而轉(zhuǎn)換為另外 一個流。除非調(diào)用鏈后存在一個終端操作，否則中間操作對流不會進(jìn)行任何結(jié)果處理。
- 終端操作：會返回一個具體的結(jié)果，如boolean、list、integer等。
2.2.1、中間操作-filter(篩選)
篩選，是按照一定的規(guī)則校驗(yàn)流中的元素，將符合條件的元素提取到新的流中的操作。
ArrayList<String> list=new ArrayList();
Collections.addAll(list,"張三豐","張二封","喬峰","傅紅雪","張三豐","喬峰");
//filter 過濾/篩選
list.stream().filter(s -> s.startsWith("張")).forEach(s -> System.out.println(s));
//運(yùn)行結(jié)果
張三豐
張二封ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<>(); Collections.addAll(arrayList,1,2,3,4,6,7,8); arrayList.stream().filter(x-> x>6).forEach(x-> System.out.println(x)); //篩選出大于6的 //運(yùn)行結(jié)果 7 8
2.2.2、中間操作-limit
獲取前幾個元素，不是索引，就是單純個數(shù)。
//limit 獲取前幾個元素 與索引無關(guān) 就是單純前幾個 arrayList.stream().limit(3).forEach(s-> System.out.print(s)); //運(yùn)行結(jié)果 123
2.2.3、中間操作-skip
跳過前幾個元素
//skip 跳過前幾個元素 arrayList.stream().skip(3).forEach(s-> System.out.print(s)); //運(yùn)行結(jié)果 4678
2.2.4、中間操作-distinct
元素去重，依賴于hashcode和equals方法(底層利用hashSet()方法去重)
//distinct 去重 依賴hashcode和equals方法 list.stream().distinct().forEach(s -> System.out.println(s)); //運(yùn)行結(jié)果 張三豐 張二封 喬峰 傅紅雪
2.2.5、中間操作-concat
合并兩個流:Stream.concat(stream1，stream2)
//concat 合并兩個流 Stream.concat(list.stream(),arrayList.stream()).forEach(s -> System.out.println(s)); //運(yùn)行結(jié)果 張三豐 張二封 喬峰 傅紅雪 張三豐 喬峰 1 2 3 4 6 7 8
2.2.6、中間操作-map
轉(zhuǎn)換流中數(shù)據(jù)類型，返回一個新的流
//map 轉(zhuǎn)換流中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) arrayList.stream().map(s->String.valueOf(s)).forEach(s -> System.out.println(s)); //運(yùn)行結(jié)果 數(shù)組中整數(shù)全部轉(zhuǎn)換為了string類型
2.2.7、終端操作-foreach
遍歷方法，終端操作表示調(diào)用該方法后不能再使用該流。
list.stream().distinct().forEach(s -> System.out.println(s));
2.2.7、終端操作-count
統(tǒng)計計數(shù)
//終端方法 foreach count() long count = list.stream().count(); System.out.println(count); //運(yùn)行結(jié)果 6
2.2.8、終端操作-toArray()
收集流中的數(shù)據(jù)，放到數(shù)組中。
String[] strings = list.stream().toArray(value -> new String[value]); System.out.println(Arrays.toString(strings)); //運(yùn)行結(jié)果 [張三豐, 張二封, 喬峰, 傅紅雪, 張三豐, 喬峰]
2.2.9、終端操作-collect()
collect，收集，可以說是內(nèi)容最繁多、功能最豐富的部分了。從字面上去理解，就是把一個流收集起來，最終可以是收集成一個值也可以收集成一個新的集合。
collect主要依賴java.util.stream.Collectors類內(nèi)置的靜態(tài)方法。
歸集(toList/toSet/toMap)
因?yàn)榱鞑淮鎯?shù)據(jù)，那么在流中的數(shù)據(jù)完成處理后，需要將流中的數(shù)據(jù)重新歸集到新的集合里。toList、toSet和toMap比較常用，另外還有toCollection、toConcurrentMap等復(fù)雜一些的用法。
// toList 將流中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一個新的集合
List<String> newList = list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("張"))
.collect(Collectors.toList());
//運(yùn)行結(jié)果
[張三豐, 張二封, 張三豐]//toSet集合
Set<String> newSet = list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("張"))
.collect(Collectors.toSet());
System.out.println("newSet = " + newSet);
//運(yùn)行結(jié)果
newSet = [張三豐, 張二封]統(tǒng)計(count/averaging)
Collectors提供了一系列用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計的靜態(tài)方法：
- 計數(shù)：count
- 平均值：averagingInt、averagingLong、averagingDouble
- 最值：maxBy、minBy
- 求和：summingInt、summingLong、summingDouble
- 統(tǒng)計以上所有：summarizingInt、summarizingLong、summarizingDouble
public class StreamTest {
public static void main(String[] args) {
List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
// 求總數(shù)
Long count = personList.stream().collect(Collectors.counting());
// 求平均工資
Double average = personList.stream().collect(Collectors.averagingDouble(Person::getSalary));
// 求最高工資
Optional<Integer> max = personList.stream().map(Person::getSalary).collect(Collectors.maxBy(Integer::compare));
// 求工資之和
Integer sum = personList.stream().collect(Collectors.summingInt(Person::getSalary));
// 一次性統(tǒng)計所有信息
DoubleSummaryStatistics collect = personList.stream().collect(Collectors.summarizingDouble(Person::getSalary));
System.out.println("員工總數(shù)：" + count);
System.out.println("員工平均工資：" + average);
System.out.println("員工工資總和：" + sum);
System.out.println("員工工資所有統(tǒng)計：" + collect);
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
員工總數(shù)：3
員工平均工資：7900.0
員工工資總和：23700
員工工資所有統(tǒng)計：DoubleSummaryStatistics{count=3, sum=23700.000000,min=7000.000000, average=7900.000000, max=8900.000000}總結(jié)：
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