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{
  2. privateLong id;
  3. privateString name;
  4. privateint age;
  5. privateString address;
  6. publicStudent(){}
  7. publicStudent(Long id,String name,int age,String address){
  8. this.id = id;
  9. this.name = name;
  10. this.age = age;
  11. this.address = address;
  12. }
  13. @Override
  14. publicString toString(){
  15. return"Student{"+
  16. "id="+ id +
  17. ", + name + ''' +
  18. ", age=" + age +
  19. ", address='" + address + ''' +
  20. '}';
  21. }
  22. @Override
  23. public boolean equals(Object o) {
  24. if (this == o) return true;
  25. if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
  26. Student student = (Student) o;
  27. return age == student.age &&
  28. Objects.equals(id, student.id) &&
  29. Objects.equals(name, student.name) &&
  30. Objects.equals(address, student.address);
  31. }
  32. @Override
  33. public int hashCode() {
  34. return Objects.hash(id, name, age, address);
  35. }
  36. public Long getId() {
  37. return id;
  38. }
  39. public void setId(Long id) {
  40. this.id = id;
  41. }
  42. public String getName() {
  43. return name;
  44. }
  45. public void setName(String name) {
  46. this.name = name;
  47. }
  48. public int getAge() {
  49. return age;
  50. }
  51. public void setAge(int age) {
  52. this.age = age;
  53. }
  54. public String getAddress() {
  55. return address;
  56. }
  57. public void setAddress(String address) {
  58. this.address = address;
  59. }
  60. }
  61. 复制代码

filter(筛选)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  2. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  3. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  4. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  5. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  6. List<Student> students =newArrayList<>();
  7. students.add(s1);
  8. students.add(s2);
  9. students.add(s3);
  10. students.add(s4);
  11. List<Student> streamStudents = testFilter(students);
  12. streamStudents.forEach(System.out::println);
  13. }
  14. /**
  15. * 集合的筛选
  16. * @param students
  17. * @return
  18. */
  19. privatestaticList<Student> testFilter(List<Student> students){
  20. //筛选年龄大于15岁的学生
  21. // return students.stream().filter(s -> s.getAge()>15).collect(Collectors.toList());
  22. //筛选住在浙江省的学生
  23. return students.stream().filter(s ->"浙江".equals(s.getAddress())).collect(Collectors.toList());
  24. }
  25. 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){
  2. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  3. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  4. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  5. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  6. List<Student> students =newArrayList<>();
  7. students.add(s1);
  8. students.add(s2);
  9. students.add(s3);
  10. students.add(s4);
  11. testMap(students);
  12. }
  13. /**
  14. * 集合转换
  15. * @param students
  16. * @return
  17. */
  18. privatestaticvoid testMap(List<Student> students){
  19. //在地址前面加上部分信息,只获取地址输出
  20. List<String> addresses = students.stream().map(s ->"住址:"+s.getAddress()).collect(Collectors.toList());
  21. addresses.forEach(a ->System.out.println(a));
  22. }
  23. 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){
  2. testDistinct1();
  3. }
  4. /**
  5. * 集合去重(基本类型)
  6. */
  7. privatestaticvoid testDistinct1(){
  8. //简单字符串的去重
  9. List<String> list =Arrays.asList("111","222","333","111","222");
  10. list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
  11. }
  12. 复制代码
运行结果:
  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  2. testDistinct2();
  3. }
  4. /**
  5. * 集合去重(引用对象)
  6. */
  7. privatestaticvoid testDistinct2(){
  8. //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
  9. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"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. Student s5 =newStudent(1L,"肖战",15,"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.add(s5);
  20. students.stream().distinct().forEach(System.out::println);
  21. }
  22. 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){
  2. testSort1();
  3. }
  4. /**
  5. * 集合排序(默认排序)
  6. */
  7. privatestaticvoid testSort1(){
  8. List<String> list =Arrays.asList("333","222","111");
  9. list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
  10. }
  11. 复制代码
运行结果:
  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  2. testSort2();
  3. }
  4. /**
  5. * 集合排序(指定排序规则)
  6. */
  7. privatestaticvoid testSort2(){
  8. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  9. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  10. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  11. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  12. List<Student> students =newArrayList<>();
  13. students.add(s1);
  14. students.add(s2);
  15. students.add(s3);
  16. students.add(s4);
  17. students.stream()
  18. .sorted((stu1,stu2)->Long.compare(stu2.getId(), stu1.getId()))
  19. .sorted((stu1,stu2)->Integer.compare(stu2.getAge(),stu1.getAge()))
  20. .forEach(System.out::println);
  21. }
  22. 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){
  2. testLimit();
  3. }
  4. /**
  5. * 集合limit,返回前几个元素
  6. */
  7. privatestaticvoid testLimit(){
  8. List<String> list =Arrays.asList("333","222","111");
  9. list.stream().limit(2).forEach(System.out::println);
  10. }
  11. 复制代码
运行结果:

skip(删除元素)

  1. publicstaticvoid main(String[] args){
  2. testSkip();
  3. }
  4. /**
  5. * 集合skip,删除前n个元素
  6. */
  7. privatestaticvoid testSkip(){
  8. List<String> list =Arrays.asList("333","222","111");
  9. list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);
  10. }
  11. 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. }
  4. /**
  5. * 求集合中元素的最小值
  6. */
  7. privatestaticvoid testMin(){
  8. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",14,"浙江");
  9. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  10. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  11. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  12. List<Student> students =newArrayList<>();
  13. students.add(s1);
  14. students.add(s2);
  15. students.add(s3);
  16. students.add(s4);
  17. Student minS = students.stream().min((stu1,stu2)->Integer.compare(stu1.getAge(),stu2.getAge())).get();
  18. System.out.println(minS.toString());
  19. }
  20. 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. }
  4. privatestaticvoid testMatch(){
  5. Student s1 =newStudent(1L,"肖战",15,"浙江");
  6. Student s2 =newStudent(2L,"王一博",15,"湖北");
  7. Student s3 =newStudent(3L,"杨紫",17,"北京");
  8. Student s4 =newStudent(4L,"李现",17,"浙江");
  9. List<Student> students =newArrayList<>();
  10. students.add(s1);
  11. students.add(s2);
  12. students.add(s3);
  13. students.add(s4);
  14. Boolean anyMatch = students.stream().anyMatch(s ->"湖北".equals(s.getAddress()));
  15. if(anyMatch){
  16. System.out.println("有湖北人");
  17. }
  18. Boolean allMatch = students.stream().allMatch(s -> s.getAge()>=15);
  19. if(allMatch){
  20. System.out.println("所有学生都满15周岁");
  21. }
  22. Boolean noneMatch = students.stream().noneMatch(s ->"杨洋".equals(s.getName()));
  23. if(noneMatch){
  24. System.out.println("没有叫杨洋的同学");
  25. }
  26. }
  27. 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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