本文將會詳細(xì)講解Stream的使用方法（不會涉及Stream的原理逸邦，因?yàn)檫@個(gè)系列的文章還是一個(gè)快速學(xué)習(xí)如何使用的）痕鳍。
1. Stream初體驗(yàn)
我們先來看看Java里面是怎么定義Stream的：

A sequence of elements supporting sequential and parallel aggregate operations.

我們來解讀一下上面的那句話：
Stream是元素的集合纷捞，這點(diǎn)讓Stream看起來用些類似Iterator橙弱；
可以支持順序和并行的對原Stream進(jìn)行匯聚的操作顿膨；

大家可以把Stream當(dāng)成一個(gè)高級版本的Iterator萤皂。原始版本的Iterator，用戶只能一個(gè)一個(gè)的遍歷元素并對其執(zhí)行某些操作竭鞍；高級版本的Stream板惑，用戶只要給出需要對其包含的元素執(zhí)行什么操作，比如“過濾掉長度大于10的字符串”偎快、“獲取每個(gè)字符串的首字母”等冯乘，具體這些操作如何應(yīng)用到每個(gè)元素上，就給Stream就好了Ｉ辜小（這個(gè)秘籍裆馒，一般人我不告訴他：））大家看完這些可能對Stream還沒有一個(gè)直觀的認(rèn)識，莫急丐怯，咱們來段代碼喷好。

//Lists是Guava中的一個(gè)工具類
List<Integer> nums = Lists.newArrayList(1,null,3,4,null,6);
nums.stream().filter(num -> num != null).count();

上面這段代碼是獲取一個(gè)List中，元素不為null的個(gè)數(shù)读跷。這段代碼雖然很簡短梗搅，但是卻是一個(gè)很好的入門級別的例子來體現(xiàn)如何使用Stream，正所謂“麻雀雖小五臟俱全”效览。我們現(xiàn)在開始深入解刨這個(gè)例子无切，完成以后你可能可以基本掌握Stream的用法！

1.1 剖析Stream通用語法

圖片就是對于Stream例子的一個(gè)解析丐枉，可以很清楚的看見：原本一條語句被三種顏色的框分割成了三個(gè)部分哆键。紅色框中的語句是一個(gè)Stream的生命開始的地方，負(fù)責(zé)創(chuàng)建一個(gè)Stream實(shí)例瘦锹；綠色框中的語句是賦予Stream靈魂的地方籍嘹，把一個(gè)Stream轉(zhuǎn)換成另外一個(gè)Stream，紅框的語句生成的是一個(gè)包含所有nums變量的Stream沼本，進(jìn)過綠框的filter方法以后噩峦，重新生成了一個(gè)過濾掉原nums列表所有null以后的Stream；藍(lán)色框中的語句是豐收的地方抽兆，把Stream的里面包含的內(nèi)容按照某種算法來匯聚成一個(gè)值，例子中是獲取Stream中包含的元素個(gè)數(shù)族淮。如果這樣解析以后辫红，還不理解凭涂，那就只能動(dòng)用“核武器”–圖形化，一圖抵千言贴妻！

2. 創(chuàng)建Stream
   最常用的創(chuàng)建Stream有兩種途徑：
   通過Stream接口的靜態(tài)工廠方法（注意：Java8里接口可以帶靜態(tài)方法）攻谁；
   通過Collection接口的默認(rèn)方法（默認(rèn)方法：Default method，也是Java8中的一個(gè)新特性弯予，就是接口中的一個(gè)帶有實(shí)現(xiàn)的方法戚宦，后續(xù)文章會有介紹）–stream()，把一個(gè)Collection對象轉(zhuǎn)換成Stream

2.1 使用Stream靜態(tài)方法來創(chuàng)建Stream

1. of方法：有兩個(gè)overload方法锈嫩，一個(gè)接受變長參數(shù)受楼，一個(gè)接口單一值

Stream<Integer> integerStream = Stream.of(1, 2, 3, 5);
Stream<String> stringStream = Stream.of("taobao");

2. generator方法：生成一個(gè)無限長度的Stream，其元素的生成是通過給定的Supplier（這個(gè)接口可以看成一個(gè)對象的工廠呼寸，每次調(diào)用返回一個(gè)給定類型的對象）

   Stream.generate(new Supplier<Double>() {
    @Override
    public Double get() {
        return Math.random();
    }
});
Stream.generate(() -> Math.random());
   Stream.generate(Math::random);
   

三條語句的作用都是一樣的艳汽，只是使用了lambda表達(dá)式和方法引用的語法來簡化代碼。每條語句其實(shí)都是生成一個(gè)無限長度的Stream对雪，其中值是隨機(jī)的河狐。這個(gè)無限長度Stream是懶加載，一般這種無限長度的Stream都會配合Stream的limit()方法來用慌植。3. iterate方法：也是生成無限長度的Stream甚牲，和generator不同的是，其元素的生成是重復(fù)對給定的種子值(seed)調(diào)用用戶指定函數(shù)來生成的蝶柿。其中包含的元素可以認(rèn)為是：seed丈钙，f(seed),f(f(seed))無限循環(huán)

Stream.iterate(1, item -> item + 1
).limit(10).forEach(System.out::println);

這段代碼就是先獲取一個(gè)無限長度的正整數(shù)集合的Stream，然后取出前10個(gè)打印交汤。千萬記住使用limit方法雏赦，不然會無限打印下去。

2.2 通過Collection子類獲取Stream

這個(gè)在本文的第一個(gè)例子中就展示了從List對象獲取其對應(yīng)的Stream對象芙扎，如果查看Java doc就可以發(fā)現(xiàn)Collection接口有一個(gè)stream方法星岗，所以其所有子類都都可以獲取對應(yīng)的Stream對象。

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
//其他方法省略

default  Stream<E> stream() {
return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}
}

3. 轉(zhuǎn)換Stream

轉(zhuǎn)換Stream其實(shí)就是把一個(gè)Stream通過某些行為轉(zhuǎn)換成一個(gè)新的Stream戒洼。Stream接口中定義了幾個(gè)常用的轉(zhuǎn)換方法俏橘，下面我們挑選幾個(gè)常用的轉(zhuǎn)換方法來解釋。

1. distinct: 對于Stream中包含的元素進(jìn)行去重操作（去重邏輯依賴元素的equals方法）圈浇，新生成的Stream中沒有重復(fù)的元素寥掐；
   distinct方法示意圖(以下所有的示意圖都要感謝RxJava項(xiàng)目的doc中的圖片給予的靈感, 如果示意圖表達(dá)的有錯(cuò)誤和不準(zhǔn)確的地方靴寂，請直接聯(lián)系我。)：
   2. filter: 對于Stream中包含的元素使用給定的過濾函數(shù)進(jìn)行過濾操作召耘，新生成的Stream只包含符合條件的元素百炬；

3. map: 對于Stream中包含的元素使用給定的轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作，新生成的Stream只包含轉(zhuǎn)換生成的元素污它。這個(gè)方法有三個(gè)對于原始類型的變種方法剖踊，分別是：mapToInt，mapToLong和mapToDouble衫贬。這三個(gè)方法也比較好理解德澈，比如mapToInt就是把原始Stream轉(zhuǎn)換成一個(gè)新的Stream，這個(gè)新生成的Stream中的元素都是int類型祥山。之所以會有這樣三個(gè)變種方法圃验，可以免除自動(dòng)裝箱/拆箱的額外消耗；

4. flatMap：和map類似缝呕，不同的是其每個(gè)元素轉(zhuǎn)換得到的是Stream對象澳窑，會把子Stream中的元素壓縮到父集合中；

6. limit: 對一個(gè)Stream進(jìn)行截?cái)嗖僮髡幌荆@取其前N個(gè)元素麻裁，如果原Stream中包含的元素個(gè)數(shù)小于N，那就獲取其所有的元素源祈；

8. 在一起,在一起手销！

List<Integer> nums = Lists.newArrayList(1,1,null,2,3,4,null,5,6,7,8,9,10);
System.out.println(“sum is:”+nums.stream().filter(num -> num != null).
distinct().
mapToInt(num -> num * 2).
peek(System.out::println).
skip(2).
limit(4).
sum());

這段代碼演示了上面介紹的所有轉(zhuǎn)換方法（除了flatMap），簡單解釋一下這段代碼的含義：給定一個(gè)Integer類型的List图张，獲取其對應(yīng)的Stream對象锋拖，然后進(jìn)行過濾掉null，再去重祸轮，再每個(gè)元素乘以2兽埃，再每個(gè)元素被消費(fèi)的時(shí)候打印自身，在跳過前兩個(gè)元素适袜，最后去前四個(gè)元素進(jìn)行加和運(yùn)算(解釋一大堆柄错，很像廢話，因?yàn)榛究戳朔椒椭酪鍪裁戳恕＿@個(gè)就是聲明式編程的一大好處鄙陡！)冕房。大家可以參考上面對于每個(gè)方法的解釋躏啰，看看最終的輸出是什么趁矾。

9.性能問題有些細(xì)心的同學(xué)可能會有這樣的疑問：在對于一個(gè)Stream進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換操作，每次都對Stream的每個(gè)元素進(jìn)行轉(zhuǎn)換给僵，而且是執(zhí)行多次毫捣，這樣時(shí)間復(fù)雜度就是一個(gè)for循環(huán)里把所有操作都做掉的N（轉(zhuǎn)換的次數(shù)）倍啊。其實(shí)不是這樣的帝际，轉(zhuǎn)換操作都是lazy的蔓同，多個(gè)轉(zhuǎn)換操作只會在匯聚操作（見下節(jié)）的時(shí)候融合起來，一次循環(huán)完成蹲诀。我們可以這樣簡單的理解斑粱，Stream里有個(gè)操作函數(shù)的集合，每次轉(zhuǎn)換操作就是把轉(zhuǎn)換函數(shù)放入這個(gè)集合中脯爪，在匯聚操作的時(shí)候循環(huán)Stream對應(yīng)的集合则北，然后對每個(gè)元素執(zhí)行所有的函數(shù)。

匯聚（Reduce）Stream

匯聚這個(gè)詞痕慢，是我自己翻譯的尚揣，如果大家有更好的翻譯，可以在下面留言掖举。在官方文檔中是reduce快骗，也叫fold。

在介紹匯聚操作之前塔次，我們先看一下Java doc中對于其定義：

A reduction operation (also called a fold) takes a sequence of input elements and combines them into a single summary result by repeated application of a combining operation, such as finding the sum or maximum of a set of numbers, or accumulating elements into a list. The streams classes have multiple forms of general reduction operations, called reduce() and collect(), as well as multiple specialized reduction forms such as sum(), max(), or count().

簡單翻譯一下：匯聚操作（也稱為折疊）接受一個(gè)元素序列為輸入方篮，反復(fù)使用某個(gè)合并操作，把序列中的元素合并成一個(gè)匯總的結(jié)果励负。比如查找一個(gè)數(shù)字列表的總和或者最大值藕溅，或者把這些數(shù)字累積成一個(gè)List對象。Stream接口有一些通用的匯聚操作熄守，比如reduce()和collect()蜈垮；也有一些特定用途的匯聚操作，比如sum(),max()和count()裕照。注意：sum方法不是所有的Stream對象都有的攒发，只有IntStream、LongStream和DoubleStream是實(shí)例才有晋南。
下面會分兩部分來介紹匯聚操作：
可變匯聚：把輸入的元素們累積到一個(gè)可變的容器中惠猿，比如Collection或者StringBuilder；
其他匯聚：除去可變匯聚剩下的负间，一般都不是通過反復(fù)修改某個(gè)可變對象偶妖，而是通過把前一次的匯聚結(jié)果當(dāng)成下一次的入?yún)⒔啵磸?fù)如此。比如reduce趾访，count态秧，allMatch；

4.1 可變匯聚

可變匯聚對應(yīng)的只有一個(gè)方法：collect扼鞋，正如其名字顯示的申鱼，它可以把Stream中的要有元素收集到一個(gè)結(jié)果容器中（比如Collection）。先看一下最通用的collect方法的定義（還有其他override方法）：

<R> R collect(Supplier<R> supplier,
                  BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
                  BiConsumer<R, R> combiner);

先來看看這三個(gè)參數(shù)的含義：Supplier supplier是一個(gè)工廠函數(shù)云头，用來生成一個(gè)新的容器捐友；BiConsumer accumulator也是一個(gè)函數(shù)，用來把Stream中的元素添加到結(jié)果容器中溃槐；BiConsumer combiner還是一個(gè)函數(shù)匣砖，用來把中間狀態(tài)的多個(gè)結(jié)果容器合并成為一個(gè)（并發(fā)的時(shí)候會用到）』璧危看暈了猴鲫？來段代碼！

List<Integer> nums = Lists.newArrayList(1,1,null,2,3,4,null,5,6,7,8,9,10);
       List<Integer> numsWithoutNull = nums.stream().filter(num -> num != null).
               collect(() -> new ArrayList<Integer>(),
                       (list, item) -> list.add(item),
                       (list1, list2) -> list1.addAll(list2));

上面這段代碼就是對一個(gè)元素是Integer類型的List影涉，先過濾掉全部的null变隔，然后把剩下的元素收集到一個(gè)新的List中。進(jìn)一步看一下collect方法的三個(gè)參數(shù)蟹倾，都是lambda形式的函數(shù)（上面的代碼可以使用方法引用來簡化匣缘，留給讀者自己去思考）。
第一個(gè)函數(shù)生成一個(gè)新的ArrayList實(shí)例鲜棠；
第二個(gè)函數(shù)接受兩個(gè)參數(shù)肌厨，第一個(gè)是前面生成的ArrayList對象，二個(gè)是stream中包含的元素豁陆，函數(shù)體就是把stream中的元素加入ArrayList對象中柑爸。第二個(gè)函數(shù)被反復(fù)調(diào)用直到原stream的元素被消費(fèi)完畢；
第三個(gè)函數(shù)也是接受兩個(gè)參數(shù)盒音，這兩個(gè)都是ArrayList類型的表鳍，函數(shù)體就是把第二個(gè)ArrayList全部加入到第一個(gè)中；

但是上面的collect方法調(diào)用也有點(diǎn)太復(fù)雜了祥诽，沒關(guān)系譬圣！我們來看一下collect方法另外一個(gè)override的版本，其依賴Collector雄坪。

<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

這樣清爽多了厘熟！少年，還有好消息，Java8還給我們提供了Collector的工具類–Collectors绳姨，其中已經(jīng)定義了一些靜態(tài)工廠方法登澜，比如：Collectors.toCollection()收集到Collection中, Collectors.toList()收集到List中和Collectors.toSet()收集到Set中。這樣的靜態(tài)方法還有很多飘庄，這里就不一一介紹了脑蠕，大家可以直接去看JavaDoc。下面看看使用Collectors對于代碼的簡化：

4.2 其他匯聚
– reduce方法：reduce方法非常的通用竭宰，后面介紹的count空郊，sum等都可以使用其實(shí)現(xiàn)。reduce方法有三個(gè)override的方法切揭，本文介紹兩個(gè)最常用的，最后一個(gè)留給讀者自己學(xué)習(xí)锁摔。先來看reduce方法的第一種形式廓旬，其方法定義如下：

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

接受一個(gè)BinaryOperator類型的參數(shù)，在使用的時(shí)候我們可以用lambda表達(dá)式來谐腰。

List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
System.out.println("ints sum is:" + ints.stream().reduce((sum, item) -> sum + item).get());

可以看到reduce方法接受一個(gè)函數(shù)孕豹，這個(gè)函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是上次函數(shù)執(zhí)行的返回值（也稱為中間結(jié)果）十气，第二個(gè)參數(shù)是stream中的元素励背，這個(gè)函數(shù)把這兩個(gè)值相加，得到的和會被賦值給下次執(zhí)行這個(gè)函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)砸西。要注意的是：第一次執(zhí)行的時(shí)候第一個(gè)參數(shù)的值是Stream的第一個(gè)元素叶眉，第二個(gè)參數(shù)是Stream的第二個(gè)元素。這個(gè)方法返回值類型是Optional芹枷，這是Java8防止出現(xiàn)NPE的一種可行方法衅疙，后面的文章會詳細(xì)介紹，這里就簡單的認(rèn)為是一個(gè)容器鸳慈，其中可能會包含0個(gè)或者1個(gè)對象饱溢。這個(gè)過程可視化的結(jié)果如圖：

reduce方法還有一個(gè)很常用的變種：

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

這個(gè)定義上上面已經(jīng)介紹過的基本一致，不同的是：它允許用戶提供一個(gè)循環(huán)計(jì)算的初始值走芋，如果Stream為空绩郎，就直接返回該值。而且這個(gè)方法不會返回Optional翁逞，因?yàn)槠洳粫霈F(xiàn)null值肋杖。下面直接給出例子，就不再做說明了熄攘。

List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
System.out.println("ints sum is:" + ints.stream().reduce(0, (sum, item) -> sum + item));

– count方法：獲取Stream中元素的個(gè)數(shù)兽愤。比較簡單，這里就直接給出例子，不做解釋了浅萧。

List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
System.out.println("ints sum is:" + ints.stream().count());

• 搜索相關(guān)
  allMatch：是不是Stream中的所有元素都滿足給定的匹配條件
  anyMatch：Stream中是否存在任何一個(gè)元素滿足匹配條件
  findFirst: 返回Stream中的第一個(gè)元素逐沙，如果Stream為空，返回空Optional
  noneMatch：是不是Stream中的所有元素都不滿足給定的匹配條件
  max和min：使用給定的比較器（Operator）洼畅，返回Stream中的最大|最小值

下面給出allMatch和max的例子旧烧，剩下的方法讀者當(dāng)成練習(xí)。

List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
System.out.println(ints.stream().allMatch(item -> item < 100));
ints.stream().max((o1, o2) -> o1.compareTo(o2)).ifPresent(System.out::println);

5. 下期預(yù)告

Functional Interface

6. 引用文檔
7. 《Java SE 8 for the Really Impatient》
8. Java 8 API doc

原創(chuàng)文章拼苍，轉(zhuǎn)載請注明： 轉(zhuǎn)載自并發(fā)編程網(wǎng) – ifeve.com本文鏈接地址: Java8初體驗(yàn)（二）Stream語法詳解

5. 下期預(yù)告
   Functional Interface
6. 引用文檔
7. 《Java SE 8 for the Really Impatient》2. Java 8 API doc

轉(zhuǎn)載自 Java8初體驗(yàn)（二）Stream語法詳解

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