JDK8新特性之Stream

Java 8 API添加了一個(gè)新的抽象稱為流Stream直砂，可以讓你以一種聲明的方式處理數(shù)據(jù)。
Stream 使用一種類似用 SQL 語句從數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)的直觀方式來提供一種對 Java 集合運(yùn)算和表達(dá)的高階抽象静暂。

Stream API可以極大提高Java程序員的生產(chǎn)力洽蛀，讓程序員寫出高效率疟赊、干凈、簡潔的代碼驮审。

這種風(fēng)格將要處理的元素集合看作一種流椅挣，流在管道中傳輸，并且可以在管道的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行處理峡竣，比如篩選，排序适掰，聚合等。

元素流在管道中經(jīng)過中間操作（intermediate operation）的處理载城，最后由最終操作(terminal operation)得到前面處理的結(jié)果费就。

1.1 什么是 Stream？

Stream（流）是一個(gè)來自數(shù)據(jù)源的元素隊(duì)列并支持聚合操作

元素是特定類型的對象睬澡，形成一個(gè)隊(duì)列煞聪。 Java中的Stream并不會存儲元素逝慧，而是按需計(jì)算。
數(shù)據(jù)源流的來源云稚。可以是集合碱鳞，數(shù)組，I/O channel，產(chǎn)生器generator 等率拒。
聚合操作類似SQL語句一樣的操作猬膨，比如filter, map, reduce, find, match, sorted等呛伴。

和以前的Collection操作不同， Stream操作還有兩個(gè)基礎(chǔ)的特征：

Pipelining: 中間操作都會返回流對象本身沛申。這樣多個(gè)操作可以串聯(lián)成一個(gè)管道铁材，如同流式風(fēng)格（fluent style）。這樣做可以對操作進(jìn)行優(yōu)化村生，比如延遲執(zhí)行(laziness)和短路( short-circuiting)饼丘。
內(nèi)部迭代：以前對集合遍歷都是通過Iterator或者For-Each的方式, 顯式的在集合外部進(jìn)行迭代肄鸽，這叫做外部迭代。 Stream提供了內(nèi)部迭代的方式贴捡，通過訪問者模式(Visitor)實(shí)現(xiàn)烂斋。

1.2 生成流

在 Java 8 中, 集合接口有兩個(gè)方法來生成流：

stream() ? 為集合創(chuàng)建串行流汛骂。
parallelStream() ? 為集合創(chuàng)建并行流。

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
//解釋：過濾掉集合中不為空的數(shù)據(jù)帘瞭，然后輸出一個(gè)集合
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

1.3 Stream 提供的方法

1.3.1 forEach

Stream 提供了新的方法 'forEach' 來迭代流中的每個(gè)數(shù)據(jù)抛腕。以下代碼片段使用 forEach 輸出了10個(gè)隨機(jī)數(shù)：

//生成10個(gè)隨機(jī)數(shù)媒殉，然后循環(huán)打印輸出
Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

1.3.2 map

map 方法用于映射每個(gè)元素到對應(yīng)的結(jié)果，以下代碼片段使用 map 輸出了元素對應(yīng)的平方數(shù)：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
// 獲取對應(yīng)的平方數(shù)全封，然后去重刹悴，最后輸出一個(gè)集合
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

1.3.3 filter

filter 方法用于通過設(shè)置的條件過濾出元素攒暇。以下代碼片段使用 filter 方法過濾出空字符串：

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 獲取空字符串的數(shù)量
int count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

1.3.4 limit

limit 方法用于獲取指定數(shù)量的流扯饶。以下代碼片段使用 limit 方法打印出 10 條數(shù)據(jù)：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

1.3.5 sorted

sorted 方法用于對流進(jìn)行排序池颈。以下代碼片段使用 sorted 方法對輸出的 10 個(gè)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行排序：

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

1.3.6 并行（parallel）程序

parallelStream 是流并行處理程序的代替方法。以下實(shí)例我們使用 parallelStream 來輸出空字符串的數(shù)量：

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 獲取空字符串的數(shù)量
int count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

我們可以很容易的在順序運(yùn)行和并行直接切換钓丰。

1.3.7 Collectors

Collectors 類實(shí)現(xiàn)了很多歸約操作躯砰，例如將流轉(zhuǎn)換成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串：

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
 
System.out.println("篩選列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

1.3.8 統(tǒng)計(jì)

另外携丁，一些產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)結(jié)果的收集器也非常有用琢歇。它們主要用于int、double梦鉴、long等基本類型上李茫，它們可以用來產(chǎn)生類似如下的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
 
IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
 
System.out.println("列表中最大的數(shù) : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的數(shù) : " + stats.getMin());
System.out.println("所有數(shù)之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均數(shù) : " + stats.getAverage());

【參考文章】