Stream 流
在Java 8中,得益于Lambda所帶來的函數(shù)式編程斜姥,引入了一個(gè)全新的Stream概念洲押,用于解決已有集合類庫(kù)既有的弊端忘古。
一、傳統(tǒng)集合的遍歷
1诅诱、傳統(tǒng)集合多步遍歷代碼
幾乎所有的集合(如Collection接口和Map接口)都支持直接或間接遍歷,如:
public class TestClassicArray {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
for(String name:list){
System.out.println(name);
}
}
}
這是一段非常簡(jiǎn)單的集合遍歷操作:對(duì)集合中的每一個(gè)字符串都進(jìn)行打印輸出操作送朱。
2娘荡、循環(huán)遍歷的弊端
Java 8的Lambda讓我們可以更加專注于==做什么(What)==,而不是怎么做(How)驶沼,這點(diǎn)此前已經(jīng)結(jié)合內(nèi)部類進(jìn)行了對(duì)比說明∨阢澹現(xiàn)在,我們看上面的代碼可以發(fā)現(xiàn):
for循環(huán)的語法就是“怎么做”
for循環(huán)的循環(huán)體才是“做什么”
為什么使用循環(huán)回怜?因?yàn)橐M(jìn)行遍歷大年。但循環(huán)是遍歷的唯一方式嗎换薄?遍歷是指每一個(gè)元素逐一進(jìn)行處理,而并不是從第一個(gè)到最后一個(gè)順次處理的循環(huán)翔试。前者是目的轻要,后者是方式。
如果我們希望對(duì)集合中的元素進(jìn)行篩選過濾:
- 將集合A根據(jù)條件一過濾為子集B垦缅;
- 然后再根據(jù)條件二過濾為子集C
將上面的名字進(jìn)行如下過濾:
- 篩選出姓張的人名
- 然后選出名字長(zhǎng)度為3的人名
傳統(tǒng)做法:
public class TestClassicArray {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
//篩選出姓張的人名
List<String> zhangList = new ArrayList<>();
for(String name:list){
if(name.startsWith("張")){
zhangList.add(name);
}
}
//再篩選出名字長(zhǎng)度為3的人名
List<String> shortList = new ArrayList<>();
for(String name:list){
if(name.length()==3){
shortList.add(name);
}
}
for(String name:shortList){
System.out.println(name);
}
}
每當(dāng)我們需要對(duì)集合中的元素進(jìn)行操作的時(shí)候冲泥,總是需要進(jìn)行循環(huán)、循環(huán)壁涎、再循環(huán)凡恍。這是理所當(dāng)然的么?不是怔球。循
環(huán)是做事情的方式嚼酝,而==不是目的==。另一方面竟坛,使用線性循環(huán)就意味著只能遍歷一次闽巩。如果希望再次遍歷,只能再使
用另一個(gè)循環(huán)從頭開始流码。
那又官,Lambda的衍生物Stream能給我們帶來怎樣更加優(yōu)雅的寫法呢?
3 Stream流的更優(yōu)寫法
下面借助一下Java8 的Stream 流漫试,來寫一下上面的代碼:
public class TestStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
list.stream().filter(s -> s.startsWith("張"))
.filter(s -> s.length() == 3)
.forEach(s -> System.out.println(s));
}
}
二六敬、流式思想
整體來看,流式思想類似于工廠車間的“生產(chǎn)流水線”驾荣。
當(dāng)需要對(duì)多個(gè)元素進(jìn)行操作(特別是多步操作)的時(shí)候外构,考慮到性能及便利性,我們應(yīng)該首先拼好一個(gè)“模型”步驟
方案播掷,然后再按照方案去執(zhí)行它审编。
上面的圖展示了過濾,映射歧匈,跳過垒酬,計(jì)數(shù)等多個(gè)步驟,每個(gè)方框都是一個(gè)流件炉,調(diào)用指定的方法勘究,可以從一個(gè)流轉(zhuǎn)換為另外一個(gè)流,最終的結(jié)果是3.
這里的filter 斟冕、map 口糕、skip 都是在對(duì)函數(shù)模型進(jìn)行操作,集合元素并沒有真正被處理磕蛇。只有當(dāng)終結(jié)方法count執(zhí)行的時(shí)候景描,整個(gè)模型才會(huì)按照指定策略執(zhí)行操作十办。而這得益于==Lambda的延遲執(zhí)行特性==。
Stream流不會(huì)存儲(chǔ)元素超棺,而是按需計(jì)算向族。使用流的三個(gè)步驟:獲取數(shù)據(jù)源->數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換->執(zhí)行操作獲取結(jié)果,每次轉(zhuǎn)換原有 Stream 對(duì)象不改變说搅,返回一個(gè)新的 Stream 對(duì)象(可以有多次轉(zhuǎn)換)炸枣,這就允許對(duì)其操作可以像鏈條一樣排列,變成一個(gè)管道弄唧。
三 适肠、獲取流
java.util.stream.Stream<T>
是Java 8新加入的最常用的流接口。
獲取流的方式:
- 所有Collection集合都可以通過stream()方法獲取
- Stream接口的靜態(tài)方法of獲取流
1候引、Collection獲取流
List<String> list = new ArrayList<>();
Stream<String> l = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<>();
Stream<String> s = set.stream();
2侯养、Map獲取流
java.util.Map
接口不是Collection 的子接口,且其K-V數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不符合流元素的單一特征澄干,所以獲取對(duì)應(yīng)的流需要分key逛揩、value或entry等情況:
Map<String, String> map = new HashMap<>();
// ...
Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();
Stream<String> valueStream = map.values().stream();
Stream<Map.Entry<String, String>> entryStream = map.entrySet().stream();
3、數(shù)組獲取流
String array={"hello","world"};
Stream<String> stream = Stream.of(array);
四麸俘、Stream流中提供的常用方法
流模型的操作很豐富辩稽,這里介紹一些常用的API。這些方法可以被分成兩種:
- 延遲方法:返回值類型為Stream 的方法
- 終結(jié)方法:返回值類型不為Stream 的方法从媚。流式調(diào)用結(jié)束
1逞泄、逐一處理:forEach方法
傳入一個(gè)Consumer函數(shù)式接口,該接口為消費(fèi)型接口拜效,源碼如下:
void forEach(Consumer<? super T> action);
基本使用:
public class TestStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
list.stream().forEach(s-> System.out.println(s));
}
}
2喷众、過濾:filter
可以通過filter 方法將一個(gè)流轉(zhuǎn)換成另一個(gè)子集流。傳入Predicate函數(shù)式接口紧憾,方法簽名:
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
基本使用:
public class TestStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
Stream<String> stream = list.stream().filter(s -> s.startsWith("張"));
}
}
3到千、映射:map
如果需要將流中的元素映射到另一個(gè)流中,可以使用map 方法赴穗。傳入的參數(shù)為Function函數(shù)式接口憔四,方法簽名:
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
基本使用:
public class TestStream {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("12","5");
Stream<Integer> stream = original.map(s -> Integer.parseInt(s));
}
}
4、統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù):count
像集合Collection 當(dāng)中的size 方法一樣般眉,流提供count 方法來數(shù)一數(shù)其中的元素個(gè)數(shù):
long count();
基本使用:
public class TestStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
long count = list.stream().count();
System.out.println(count);
}
}
5加矛、取用前幾個(gè):limit
limit 方法可以對(duì)流進(jìn)行截取,只取用前n個(gè)煤篙。
Stream<T> limit(long maxSize);
基本使用:
public class TestStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
long count = list.stream().limit(2).count();
System.out.println(count);
}
}
6、跳過前幾個(gè):skip
如果希望跳過前幾個(gè)元素毁腿,可以使用skip 方法獲取一個(gè)截取之后的新流:
Stream<T> skip(long n);
基本使用:
public class TestStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("張三");
list.add("李四");
list.add("王五");
list.add("張三豐");
list.add("趙六");
long count = list.stream().skip(2).count();
System.out.println(count);
}
}