java8新特性之Steam(告别繁琐的循环遍历)
目录
一、什么是Stream?传统集合遍历循环存在哪些弊端?
二、Stream提供更优的写法
三、获取流的方式
1、根据Collection获取流
2、根据Map获取流
3、根据数组获取流
四、Stream操作常用的方法
1、forEach : 逐一处理
2、count:统计个数
3、filter:过滤
4、limit:取用前几个
5、skip:跳过前几个
6、map:映射
7、concat:组合
五、收集Stream结果
1、收集到集合中
2、收集到数组中
一、什么是Stream?传统集合遍历循环存在哪些弊端?
Stream的到来,也得益于lambda表达式带来函数式编程,用于解决集合类库既有的弊端。
Stream是一种流式思想,类似于工厂的流水线。工厂的流水线,我们可以在不同的关口设置筛选、检查等,那么这里的Stream也可以类似的理解。
循环遍历的弊端:
Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么(What),而不是怎么做(How),这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在,我们仔细体会一下上例代码,可以发现:
- for循环的语法就是“怎么做”
- for循环的循环体才是“做什么”
为什么使用循环?因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗?遍历是指每一个元素逐一进行处理,而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的,后者是方式。
试想一下,如果希望对集合中的元素进行筛选过滤:
1. 将集合A根据条件一过滤为子集B;
2. 然后再根据条件二过滤为子集C。
那怎么办?在Java 8之前的做法可能为:
public class Demo02NormalFilter { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); List<String> zhangList = new ArrayList<>(); for (String name : list) { if (name.startsWith("张")) { zhangList.add(name); } } List<String> shortList = new ArrayList<>(); for (String name : zhangList) { if (name.length() == 3) { shortList.add(name); } } for (String name : shortList) { System.out.println(name); } } } |
这段代码中含有三个循环,每一个作用不同:
1. 首先筛选所有姓张的人;
2. 然后筛选名字有三个字的人;
3. 最后进行对结果进行打印输出。
每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候,总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么?不是。循环是做事情的方式,而不是目的。另一方面,使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历,只能再使用另一个循环从头开始。
二、Stream提供更优的写法
接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义:获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历,我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。
public class Demo03StreamFilter { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); list.stream() .filter(s -> s.startsWith("张")) .filter(s -> s.length() == 3) .forEach(System.out::println); } } |
三、获取流的方式
java.util.stream.Stream<T>是Java 8新加入的最常用的流接口。(这并不是一个函数式接口。)
获取一个流非常简单,有以下几种常用的方式:
- 所有的Collection集合都可以通过stream默认方法获取流;
- Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流。
1、根据Collection获取流
首先,java.util.Collection接口中加入了default方法`stream`用来获取流,所以其所有实现类均可获取流。
import java.util.*; import java.util.stream.Stream; public class Demo04GetStream { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); // ... Stream<String> stream1 = list.stream(); Set<String> set = new HashSet<>(); // ... Stream<String> stream2 = set.stream(); Vector<String> vector = new Vector<>(); // ... Stream<String> stream3 = vector.stream(); } } |
2、根据Map获取流
java.util.Map接口不是Collection的子接口,且其K-V数据结构不符合流元素的单一特征,所以获取对应的流需要分key、value或entry等情况:
import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.stream.Stream; public class Demo05GetStream { public static void main(String[] args) { 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、根据数组获取流
如果使用的不是集合或映射而是数组,由于数组对象不可能添加默认方法,所以Stream接口中提供了静态方法of,使用很简单:
import java.util.stream.Stream; public class Demo06GetStream { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" }; Stream<String> stream = Stream.of(array); } } |
四、Stream操作常用的方法
流模型的操作很丰富,这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种:
- 终结方法:返回值类型不再是`Stream`接口自身类型的方法,因此不再支持类似`StringBuilder`那样的链式调用。本小节中,终结方法包括`count`和`forEach`方法。
- 非终结方法:返回值类型仍然是`Stream`接口自身类型的方法,因此支持链式调用。(除了终结方法外,其余方法均为非终结方法。)
常用方法如下(本小节之外的更多方法,请自行参考API文档。):
方法名 |
方法作用 |
方法种类 |
是否支持链式调用 |
count |
统计个数 |
终结 |
否 |
forEach |
逐一处理 |
终结 |
否 |
filter |
过滤 |
函数拼接 |
是 |
limit |
取用前几个 |
函数拼接 |
是 |
skip |
跳过前几个 |
函数拼接 |
是 |
map |
映射 |
函数拼接 |
是 |
concat |
组合 |
函数拼接 |
是 |
1、forEach : 逐一处理
虽然方法名字叫`forEach`,但是与for循环中的“for-each”昵称不同,该方法并不保证元素的逐一消费动作在流中是被有序执行的。
void forEach(Consumer<? super T> action); |
该方法接收一个Consumer接口函数,会将每一个流元素交给该函数进行处理。例如:
import java.util.stream.Stream; public class Demo12StreamForEach { public static void main(String[] args) { Stream<String> stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); stream.forEach(s->System.out.println(s)); } } |
2、count:统计个数
正如旧集合`Collection`当中的`size`方法一样,流提供`count`方法来数一数其中的元素个数:
long count(); |
该方法返回一个long值代表元素个数(不再像旧集合那样是int值)。基本使用:
public class Demo09StreamCount { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.filter(s -> s.startsWith("张")); System.out.println(result.count()); // 2 } } |
3、filter:过滤
可以通过`filter`方法将一个流转换成另一个子集流。方法声明:
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate); |
该接口接收一个`Predicate`函数式接口参数(可以是一个Lambda或方法引用)作为筛选条件。
Stream流中的`filter`方法基本使用的代码如:
public class Demo07StreamFilter { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.filter(s -> s.startsWith("张")); } } |
在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件:必须姓张。
4、limit:取用前几个
`limit`方法可以对流进行截取,只取用前n个。方法签名:
Stream<T> limit(long maxSize); |
参数是一个long型,如果集合当前长度大于参数则进行截取;否则不进行操作。基本使用:
import java.util.stream.Stream; public class Demo10StreamLimit { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.limit(2); System.out.println(result.count()); // 2 } } |
5、skip:跳过前几个
如果希望跳过前几个元素,可以使用`skip`方法获取一个截取之后的新流:
Stream<T> skip(long n); |
如果流的当前长度大于n,则跳过前n个;否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用:
import java.util.stream.Stream; public class Demo11StreamSkip { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); Stream<String> result = original.skip(2); System.out.println(result.count()); // 1 } } |
6、map:映射
如果需要将流中的元素映射到另一个流中,可以使用`map`方法。方法签名:
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper); |
该接口需要一个Function函数式接口参数,可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。
import java.util.stream.Stream; public class Demo08StreamMap { public static void main(String[] args) { Stream<String> original = Stream.of("10", "12", "18"); Stream<Integer> result = original.map(s->Integer.parseInt(s)); } } |
这段代码中,`map`方法的参数通过方法引用,将字符串类型转换成为了int类型(并自动装箱为`Integer`类对象)。
7、concat:组合
如果有两个流,希望合并成为一个流,那么可以使用`Stream`接口的静态方法`concat`:
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b) |
这是一个静态方法,与`java.lang.String`当中的`concat`方法是不同的。
import java.util.stream.Stream; public class Demo12StreamConcat { public static void main(String[] args) { Stream<String> streamA = Stream.of("张无忌"); Stream<String> streamB = Stream.of("张翠山"); Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB); } } |
五、收集Stream结果
对流操作完成之后,如果需要将其结果进行收集,例如获取对应的集合、数组等,如何操作?
1、收集到集合中
Stream流提供collect方法,其参数需要一个java.util.stream.Collector<T,A, R>接口对象来指定收集到哪种集合中。幸运的是,java.util.stream.Collectors类提供一些方法,可以作为Collector接口的实例:
|
下面是这两个方法的基本使用代码:
import java.util.List; public class Demo15StreamCollect { |
2、收集到数组中
Stream提供toArray方法来将结果放到一个数组中,由于泛型擦除的原因,返回值类型是Object[]的:
Object[] toArray(); |
其使用场景如:
import java.util.stream.Stream; public class Demo16StreamArray { |
java8新特性之lambda表达式(让你代码写的更优雅)https://blog.csdn.net/wanghaiping1993/article/details/125246247
java8新特性之方法引用(直接用案例教会你使用)https://blog.csdn.net/wanghaiping1993/article/details/125269376
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