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高效率！让java8的Stream对集合操作飞起来

简介
java8 也出来好久了，接口默认方法，lambda 表达式，函数式接口，Date API 等特性还是有必要去了解一下。比如在项目中经常用到集合，遍历集合可以试下 lambda 表达式，经常还要对集合进行过滤和排序，Stream 就派上用场了。用习惯了，不得不说真的很好用。
Stream 作为 java8 的新特性，基于 lambda 表达式，是对集合对象功能的增强，它专注于对集合对象进行各种高效、便利的聚合操作或者大批量的数据操作，提高了编程效率和代码可读性。
Stream 的原理：将要处理的元素看做一种流，流在管道中传输，并且可以在管道的节点上处理，包括过滤筛选、去重、排序、聚合等。元素流在管道中经过中间操作的处理，最后由最终操作得到前面处理的结果。
集合有两种方式生成流：
  • stream() − 为集合创建串行流
  • parallelStream() – 为集合创建并行流
上图中是 Stream 类的类结构图，里面包含了大部分的中间和终止操作。
  • 中间操作主要有以下方法（此类型方法返回的都是 Stream）：map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered
  • 终止操作主要有以下方法：forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator
举例说明
首先为了说明 Stream 对对象集合的操作，新建一个 Student 类（学生类）, 覆写了 equals() 和 hashCode() 方法
  1. publicclassStudent{
  3. privateLong id;
  5. privateString name;
  7. privateint age;
  9. privateString address;
  11. publicStudent(){}
  13. publicStudent(Long id,String name,int age,String address){
  14. this.id = id;
  15. this.name = name;
  16. this.age = age;
  17. this.address = address;
  18. }
  20. @Override
  21. publicString toString(){
  22. return"Student{"+
  23. "id="+ id +
  24. ", + name + ''' +
  25. ", age=" + age +
  26. ", address='" + address + ''' +
  27. '}';
  28. }
  30. @Override
  31. public boolean equals(Object o) {
  32. if (this == o) return true;
  33. if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
  34. Student student = (Student) o;
  35. return age == student.age &&
  36. Objects.equals(id, student.id) &&
  37. Objects.equals(name, student.name) &&
  38. Objects.equals(address, student.address);
  39. }
  41. @Override
  42. public int hashCode() {
  43. return Objects.hash(id, name, age, address);
  44. }
  46. public Long getId() {
  47. return id;
  48. }
  50. public void setId(Long id) {
  51. this.id = id;
  52. }
  54. public String getName() {
  55. return name;
  56. }
  58. public void setName(String name) {
  59. this.name = name;
  60. }
  62. public int getAge() {
  63. return age;
  64. }
  66. public void setAge(int age) {
  67. this.age = age;
  68. }
  70. public String getAddress() {
  71. return address;
  72. }
  74. public void setAddress(String address) {
  75. this.address = address;
  76. }
  78. }
  79. 复制代码

filter（筛选）

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  4. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  5. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  6. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  7. List<Student> students =newArrayList<>();
  8. students.add(s1);
  9. students.add(s2);
  10. students.add(s3);
  11. students.add(s4);
  13. List<Student> streamStudents = testFilter(students);
  14. streamStudents.forEach(System.out::println);
  15. }
  16. /**
  17. * 集合的筛选
  18. * @param students
  19. * @return
  20. */
  21. privatestaticList<Student> testFilter(List<Student> students){
  22. //筛选年龄大于15岁的学生
  23. // return students.stream().filter(s -> s.getAge()>15).collect(Collectors.toList());
  24. //筛选住在浙江省的学生
  25. return students.stream().filter(s ->"浙江".equals(s.getAddress())).collect(Collectors.toList());
  26. }
  27. 复制代码
运行结果：
这里我们创建了四个学生，经过 filter 的筛选，筛选出地址是浙江的学生集合。

map(转换)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  4. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  5. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  6. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  7. List<Student> students =newArrayList<>();
  8. students.add(s1);
  9. students.add(s2);
  10. students.add(s3);
  11. students.add(s4);
  13. testMap(students);
  14. }
  16. /**
  17. * 集合转换
  18. * @param students
  19. * @return
  20. */
  21. privatestaticvoid testMap(List<Student> students){
  22. //在地址前面加上部分信息，只获取地址输出
  23. List<String> addresses = students.stream().map(s ->"住址:"+s.getAddress()).collect(Collectors.toList());
  24. addresses.forEach(a ->System.out.println(a));
  25. }
  26. 复制代码
运行结果
map 就是将对应的元素按照给定的方法进行转换。

distinct(去重)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. testDistinct1();
  4. }
  6. /**
  7. * 集合去重（基本类型）
  8. */
  9. privatestaticvoid testDistinct1(){
  10. //简单字符串的去重
  11. List<String> list =Arrays.asList("111","222","333","111","222");
  12. list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
  13. }
  14. 复制代码
运行结果：
  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. testDistinct2();
  4. }
  6. /**
  7. * 集合去重（引用对象）
  8. */
  9. privatestaticvoid testDistinct2(){
  10. //引用对象的去重，引用对象要实现hashCode和equal方法，否则去重无效
  11. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  12. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  13. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  14. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  15. Student s5 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  16. List<Student> students =newArrayList<>();
  17. students.add(s1);
  18. students.add(s2);
  19. students.add(s3);
  20. students.add(s4);
  21. students.add(s5);
  22. students.stream().distinct().forEach(System.out::println);
  23. }
  24. 复制代码
运行结果：
可以看出，两个重复的 “肖战” 同学进行了去重，这不仅因为使用了 distinct()方法，而且因为 Student 对象重写了 equals 和 hashCode()方法，否则去重是无效的。

sorted(排序)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. testSort1();
  4. }
  6. /**
  7. * 集合排序（默认排序）
  8. */
  9. privatestaticvoid testSort1(){
  10. List<String> list =Arrays.asList("333","222","111");
  11. list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
  12. }
  13. 复制代码
运行结果：
  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. testSort2();
  4. }
  6. /**
  7. * 集合排序（指定排序规则）
  8. */
  9. privatestaticvoid testSort2(){
  10. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  11. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  12. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  13. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  14. List<Student> students =newArrayList<>();
  15. students.add(s1);
  16. students.add(s2);
  17. students.add(s3);
  18. students.add(s4);
  19. students.stream()
  20. .sorted((stu1,stu2)->Long.compare(stu2.getId(), stu1.getId()))
  21. .sorted((stu1,stu2)->Integer.compare(stu2.getAge(),stu1.getAge()))
  22. .forEach(System.out::println);
  23. }
  24. 复制代码
运行结果：
上面指定排序规则，先按照学生的 id 进行降序排序，再按照年龄进行降序排序

limit（限制返回个数）

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. testLimit();
  4. }
  6. /**
  7. * 集合limit，返回前几个元素
  8. */
  9. privatestaticvoid testLimit(){
  10. List<String> list =Arrays.asList("333","222","111");
  11. list.stream().limit(2).forEach(System.out::println);
  12. }
  13. 复制代码
运行结果：

skip(删除元素)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  3. testSkip();
  4. }
  6. /**
  7. * 集合skip，删除前n个元素
  8. */
  9. privatestaticvoid testSkip(){
  10. List<String> list =Arrays.asList("333","222","111");
  11. list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);
  12. }
  13. 复制代码
运行结果：

reduce(聚合)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  2. testReduce();
  3. }
  4. /**
  5. * 集合reduce,将集合中每个元素聚合成一条数据
  6. */
  7. privatestaticvoid testReduce(){
  8. List<String> list =Arrays.asList("欢","迎","你");
  9. String appendStr = list.stream().reduce("北京",(a,b)-> a+b);
  10. System.out.println(appendStr);
  11. }
  12. 复制代码
运行结果：

min(求最小值)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  2. testMin();
  3. }
  5. /**
  6. * 求集合中元素的最小值
  7. */
  8. privatestaticvoid testMin(){
  9. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",14,"浙江");
  10. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  11. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  12. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  13. List<Student> students =newArrayList<>();
  14. students.add(s1);
  15. students.add(s2);
  16. students.add(s3);
  17. students.add(s4);
  18. Student minS = students.stream().min((stu1,stu2)->Integer.compare(stu1.getAge(),stu2.getAge())).get();
  19. System.out.println(minS.toString());
  20. }
  21. 复制代码
运行结果：
上面是求所有学生中年龄最小的一个，max 同理，求最大值。

anyMatch/allMatch/noneMatch（匹配）

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  2. testMatch();
  3. }
  5. privatestaticvoid testMatch(){
  6. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  7. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  8. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  9. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  10. List<Student> students =newArrayList<>();
  11. students.add(s1);
  12. students.add(s2);
  13. students.add(s3);
  14. students.add(s4);
  15. Boolean anyMatch = students.stream().anyMatch(s ->"湖北".equals(s.getAddress()));
  16. if(anyMatch){
  17. System.out.println("有湖北人");
  18. }
  19. Boolean allMatch = students.stream().allMatch(s -> s.getAge()>=15);
  20. if(allMatch){
  21. System.out.println("所有学生都满15周岁");
  22. }
  23. Boolean noneMatch = students.stream().noneMatch(s ->"杨洋".equals(s.getName()));
  24. if(noneMatch){
  25. System.out.println("没有叫杨洋的同学");
  26. }
  27. }
  28. 复制代码
运行结果
  • anyMatch：Stream 中任意一个元素符合传入的 predicate，返回 true
  • allMatch：Stream 中全部元素符合传入的 predicate，返回 true
  • noneMatch：Stream 中没有一个元素符合传入的 predicate，返回 true
总结
上面介绍了 Stream 常用的一些方法，虽然对集合的遍历和操作可以用以前常规的方式，但是当业务逻辑复杂的时候，你会发现代码量很多，可读性很差，明明一行代码解决的事情，你却写了好几行。试试 lambda 表达式，试试 Stream，你会有不一样的体验。
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