java中一个极其强悍的新特性Stream（非常实用）
16lz
2021-01-22
java8中有两个非常有名的改进，一个是Lambda表达式，一个是Stream。如果我们了解过函数式编程的话，都知道Stream真正把函数式编程的风格引入到了java中。这篇文章由简入繁逐步介绍Stream。
一、Stream是什么
从名字来看，Stream就是一个流，他的主要作用就是对集合数据进行查找过滤等操作。有点类似于SQL的数据库操作。一句话来解释就是一种高效且易用的数据处理方式。大数据领域也有一个Steam实时流计算框架，不过和这个可不一样。别搞混了。
举个例子吧，比如说有一个集合Student数据，我们要删选出学生名字为“张三”的学生，或者是找出所有年龄大于18岁的所有学生。此时我们就可以直接使用Stream来筛选。当然了这只是给出了其中一个例子。Stream还有很多其他的功能。
Stream和Collection的区别就是：Collection只是负责存储数据，不对数据做其他处理，主要是和内存打交道。但是Stream主要是负责计算数据的，主要是和CPU打交道。现在明白了吧。
二、Stream语法讲解
Stream执行流程很简单，主要有三个，首先创建一个Stream，然后使用Stream操作数据，最后终止Stream。有点类似于Stream的生命周期。下面我们根据其流程来一个一个讲解。
1、前提准备
首先我们创建一个Student类，以后我们每次都是操作这个类
1public class Student {
2 private Integer id;
3 private String name;
4 private Integer age;
5 private Double score;
6 public Student() {
7 }
8 public Student(Integer id, String name, Integer age, Double score) {
9 this.id = id;
10 this.name = name;
11 this.age = age;
12 this.score = score;
13 }
14 //getter和setter方法
15 //toString方法
16}
然后下面我们再创建一个StudentData类，用于获取其数据
1public class StudentData {
2 public static List<Student> getStudents(){
3 List<Student> list = new ArrayList<>();
4 list.add(new Student(1,"刘备",18,90.4));
5 list.add(new Student(2,"张飞",19,87.4));
6 list.add(new Student(3,"关羽",21,67.4));
7 list.add(new Student(4,"赵云",15,89.4));
8 list.add(new Student(5,"马超",16,91.4));
9 list.add(new Student(6,"曹操",19,83.4));
10 list.add(new Student(7,"荀彧",24,78.4));
11 list.add(new Student(8,"孙权",26,79.4));
12 list.add(new Student(9,"鲁肃",21,93.4));
13 return list;
14 }
15}
我们只需要把方法变成static类型的就可以了。
2、创建一个Stream
方式一：通过一个集合创建Stream
1@Test
2public void test1(){
3 List<Student> studentList = StudentData.getStudents();
4 //第一种：返回一个顺序流
5 Stream<Student> stream = studentList.stream();
6 //第二种：返回一个并行流
7 Stream<Student> stream2 = studentList.parallelStream();
8}
方式二：通过一个数组创建Stream
1 @Test
2 public void test2(){
3 //获取一个整形Stream
4 int[] arr = new int[]{1,2,34,4,65,7,87,};
5 IntStream intStream = Arrays.stream(arr);
6 //获取一个Student对象Stream
7 Student[] students = StudentData.getArrStudents();
8 Stream<Student> stream = Arrays.stream(students);
9
10 }
方式三：通过Stream.of
1 @Test
2 public void test3(){
3 Stream<Integer> integerStream = Stream.of(1, 2, 3, 5, 6, 7, 8);
4 Stream<String> stringStream = Stream.of("1", "2", "3", "4", "5");
5 Stream<Student> studentStream = Stream.of(
6 new Student(1, "刘备", 18, 90.4),
7 new Student(2, "张飞", 19, 87.4),
8 new Student(3, "关羽", 21, 67.4));
9
10 }
方式四：创建一个无限流
1 @Test
2 public void test4(){
3 //每隔5个数取一个，从0开始，此时就会无限循环
4 Stream.iterate(0,t->t+5).forEach(System.out::println);
5 //每隔5个数取一个，从0开始，只取前5个数
6 Stream.iterate(0,t->t+5).limit(5).forEach(System.out::println);
7 //取出一个随机数
8 Stream.generate(Math::random).limit(5).forEach(System.out::println);
9 }
3、使用Stream操作数据
操作1：筛选和切片
1 @Test
2 public void test1(){
3 List<Student> list = StudentData.getStudents();
4 //（1）过滤：过滤出所有年龄大于20岁的同学
5 list.stream().filter(item->item.getAge()>20).forEach(System.out::println);
6 //（2）截断流：筛选出前3条数据
7 list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);
8 //（3）跳过元素:跳过前5个元素
9 list.stream().skip(5).forEach(System.out::println);
10 //（4）过滤重复数据：
11 list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
12 }
操作2:映射
1 @Test
2 public void test2(){
3 //（1）map操作
4 List<String> list = Arrays.asList("java","python","go");
5 Stream<String> stream = list.stream();
6 //此时每一个小写字母都有一个大写的映射
7 stream.map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);
8 //筛选出所有的年龄，再过滤出所有大于20的年龄有哪些
9 List<Student> studentList = StudentData.getStudents();
10 Stream<Student> stream1 = studentList.stream();
11 Stream<Integer> ageStream = stream1.map(Student::getAge);
12 ageStream.filter(age->age>20).forEach(System.out::println);
13 //（2）floatMap:将流中的每一个值换成另外一个流
14 }
操作3:排序
1 public void test3(){
2 //（1）自然排序
3 List<Integer> list = Arrays.asList(4,3,7,9,12,8,10,23,2);
4 Stream<Integer> stream = list.stream();
5 stream.sorted().forEach(System.out::println);
6 //（2）对象排序：对象类可以先实现comparable接口，或者是直接指定
7 //第一种：先实现compable接口
8 List<Student> studentList = StudentData.getStudents();
9 studentList.stream().sorted().forEach(System.out::println);
10 //第二种：直接指定comparable
11 List<Student> studentList1 = StudentData.getStudents();
12 studentList1.stream()
13 .sorted((e1,e2)-> Integer.compare(e1.getAge(),e2.getAge()))
14 .forEach(System.out::println);
15 }
4、终止Stream
操作1：匹配和查找
1 public void test1(){
2 List<Student> list = StudentData.getStudents();
3 //（1）判断所有的学生年龄是否都大于20岁
4 boolean allMatch = list.stream().allMatch(item -> item.getAge() > 20);
5 //（2）判断是否存在学生的年龄大于20岁
6 boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(item -> item.getAge() > 20);
7 //（3）判断是否存在学生叫曹操
8 boolean noneMatch = list.stream().noneMatch(item -> item.getName().equals("曹操"));
9 //（4）查找第一个学生
10 Optional<Student> first = list.stream().findFirst();
11 //（5）查找所有的学生数量
12 long count = list.stream().count();
13 long count1 = list.stream().filter(item -> item.getScore() > 90.0).count();
14 //(6)查找当前流中的元素
15 Optional<Student> any = list.stream().findAny();
16 //(7)查找学生最高的分数:Student实现了comparable接口的话，可直接比较
17 Stream<Double> doubleStream = list.stream().map(item -> item.getScore());
18 doubleStream.max(Double::compare);
19 //（8）查找学生最低的分数
20 }
操作2：归约
1 public void test2(){
2 //(1)计算数的总和
3 List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5);
4 list.stream().reduce(0,Integer::sum);
5 //（3）计算学生总分
6 List<Student> studentList = StudentData.getStudents();
7 Stream<Double> doubleStream = studentList.stream().map(Student::getScore);
8 doubleStream.reduce(Double::sum);
9 }
操作3：收集
1 public void test3(){
2 List<Student> studentList = StudentData.getStudents();
3 //返回一个list
4 List<Student> listStream = studentList.stream()
5 .filter(e -> e.getAge() > 18)
6 .collect(Collectors.toList());
7 //返回一个Set
8 Set<Student> setStream = studentList.stream()
9 .filter(e -> e.getAge() > 18)
10 .collect(Collectors.toSet());
11 //返回其他的类型
12 }
stream基本的语法就是这样，你会发现Stream就像是一个工具一样，可以帮我们分析处理数据，极其的好用，但是目前还不知道其效率如何。根据网上一位大佬的内存时间分析，其实在数据量比较庞大的时候，Stream可以为我们节省大量的时间，数据量小的时候并不明显。
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