什么是Stream
首先要说的是,不要被它的名称骗了,这里的Stream跟JAVA I/O中的InputStream和OutputStream是两个不同的概念。Java 8中的Stream其实是函数式编程里Monad的概念,关于Monad,感觉还是比较抽象,不好理解,可以参考,个人觉得还是比较好看懂的,简单说,Monad就是一种设计模式,表示将一个运算过程,通过函数拆解成互相连接的多个步骤,有点链式操作的感觉。
如下,是一个Stream的例子
import java.util.Arrays;import java.util.List;public class Snippet{ public static void main(String[] args) { ListmyList = Arrays.asList("a1", "a2", "b1", "c2", "c1"); myList .stream() .filter(s -> s.startsWith("c")) //过滤以c字母开头 .map(String::toUpperCase) //字符变成大写 .sorted() //排序 .forEach(System.out::println); //打印输出 }}
使用Stream的好处
- 对JAVA集合(Collection)对象功能的增强,方便对集合进行各类操作(过滤、求最大值、最小值、统计等);
- 更加高效,提供串行和并行两种模式,并行模式利用了Java中的fork/join框架技术,能充分利用多核处理器,提高程序并发性;
Stream的特征
- 不是一个数据结构
- 为lambda表达式设计
- 不支持索引访问
- 很方便的作为数组或集合输出
- 支持惰性访问
- 并行计算
如何得到Stream对象
从 Collection 和数组
- Collection.stream()
- Collection.parallelStream()
- Arrays.stream(T array) or Stream.of()
从 BufferedReader
- java.io.BufferedReader.lines()
静态工厂
- java.util.stream.IntStream.range()
- java.nio.file.Files.walk()
自己创建
- java.util.Spliterator
其它
- Random.ints()
- BitSet.stream()
- Pattern.splitAsStream(java.lang.CharSequence)
- JarFile.stream()
- 。。。
Stream的操作类型
Stream有两种类型的操作:Intermediate操作和Terminal操作。
Intermediate(中间操作)
Stream可以进行多次的Intermediate操作,如前面开头的那个例子,其中filter、map、sorted都是Intermediate操作,注意该操作是惰性化的,当调用到该方法的时候,并没有真正开始Stream的遍历。
Terminal(结束操作)
一个Stream只有一个Terminal操作,如前面开头的那个例子,其中forEach就是Terminal操作,Terminal操作是Stream的最后一个操作,这时候才会开始Stream的遍历。
Stream使用示例
Stream的创建
使用Stream.of
import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Streamstream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9); stream.forEach(p -> System.out.println(p)); }}
使用Arrays.stream
import java.util.Arrays;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Streamstream = Arrays.stream(new Integer[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}); stream.forEach(p -> System.out.println(p)); }}
使用Collection.stream() or Collection.parallelStream()
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new Integer[]{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 })); Stream stream = list.stream(); //or list.parallelStream(); stream.forEach(p -> System.out.println(p)); }}
使用IntStream.range
import java.util.stream.IntStream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { IntStream stream = IntStream.range(1, 9); stream.forEach(p -> System.out.println(p)); }}
使用Random.ints()
import java.util.Random;import java.util.stream.IntStream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { IntStream stream = new Random().ints(1, 10); stream.forEach(p -> System.out.println(p)); }}
使用Stream.generate()
import java.util.concurrent.TimeUnit;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ static int i = 0; public static void main(String[] args) { Streamstream = Stream.generate(() -> { try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return i++; }); stream.forEach(p -> System.out.println(p)); }}
其它还有很多,这里暂不一一列出。
Stream类型转集合/数组类型
使用stream.collect(Collectors.toList())
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Collectors;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new Integer[]{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 })); Stream stream = list.stream(); List evenNumbersList = stream.filter(i -> i % 2 == 0).collect(Collectors.toList()); System.out.print(evenNumbersList); }}
使用stream.toArray(EntryType[]::new)
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new Integer[]{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 })); Stream stream = list.stream(); Integer[] evenNumbersArr = stream.filter(i -> i % 2 == 0).toArray(Integer[]::new); System.out.print(Arrays.asList(evenNumbersArr)); }}
其它转为set,map的类似,不一一列出。
Stream核心操作方法
Intermediate(中间操作),这里只列出常见的几个
filter方法,过滤元素
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new String[]{ "Amitabh", "Shekhar", "Aman", "Rahul", "Shahrukh", "Salman", "Yana", "Lokesh"})); Stream stream = list.stream(); stream.filter((s) -> s.startsWith("A")).forEach(System.out::println); }}
map方法,修改元素
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new String[]{ "Amitabh", "Shekhar", "Aman", "Rahul", "Shahrukh", "Salman", "Yana", "Lokesh"})); Stream stream = list.stream(); stream.filter((s) -> s.startsWith("A")).map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println); }}
sorted方法,排序,可以传入自定义排序接口Comparator,
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new String[]{ "Amitabh", "Shekhar", "Aman", "Rahul", "Shahrukh", "Salman", "Yana", "Lokesh"})); Stream stream = list.stream(); stream.sorted().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println); }}
Terminal(结束操作),这里只列出常见的几个
这里的例与前面的类似,就不写出全部代码了,列出重要部分。
forEach方法,迭代元素,并执行相关操作
stream.sorted().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);
collect方法,从Stream中得到集合
ListmemNamesInUppercase = stream.sorted().map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList()); System.out.print(memNamesInUppercase);
Match方法,匹配判断Stream中的元素是否符合指定规则
boolean matchedResult = list.stream().anyMatch((s) -> s.startsWith("A")); System.out.println(matchedResult); matchedResult = list.stream().allMatch((s) -> s.startsWith("A")); System.out.println(matchedResult); matchedResult = list.stream().noneMatch((s) -> s.startsWith("A")); System.out.println(matchedResult);
count方法,计数
long totalMatched = list.stream().filter((s) -> s.startsWith("A")).count(); System.out.println(totalMatched);
reduce方法,元素组合操作,常用于字符串拼接、数值的 sum、min、max、average
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.Optional;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new String[]{ "Amitabh", "Shekhar", "Aman", "Rahul", "Shahrukh", "Salman", "Yana", "Lokesh"})); Optional reduced = list.stream().reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2); reduced.ifPresent(System.out::println); //打印结果:Amitabh#Shekhar#Aman#Rahul#Shahrukh#Salman#Yana#Lokesh }}
Stream短路操作
所谓的短路操作。指的是如果符合要求的话,就不继续执行接下来的操作,类似于&&和||操作,
在Stream中,类似的有anyMatch()和findFirst()方法,
anyMatch(),返回布尔值,只要找到一个匹配的元素,就停止接下来的元素遍历;
boolean matched = list.stream().anyMatch((s) -> s.startsWith("A")); System.out.println(matched); // Output: true
findFirst(),返回元素,同样,只返回第一个元素,不会全部遍历;
String firstMatchedName = list.stream().filter((s) -> s.startsWith("L")).findFirst().get(); System.out.println(firstMatchedName); // Output: Lokesh
并发parallelStream
Java 7引入了Fork/Join并行计算框架,能让我们以并行方式来拆分任务和加速处理过程。通常编写并行代码很难而且容易出错, 但使用 Stream API 无需编写一行多线程的代码,就可以很方便地写出高性能的并发程序。
如下示例:
import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Stream;public class StreamBuilders{ public static void main(String[] args) { Listlist = new ArrayList (Arrays.asList(new Integer[]{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 })); // Here creating a parallel stream Stream stream = list.parallelStream(); Integer[] evenNumbersArr = stream.filter(i -> i % 2 == 0).toArray(Integer[]::new); System.out.print(Arrays.asList(evenNumbersArr)); }}
使用Stream与不用Stream对比
下面给出一个使用Stream与不使用Stream示例,用于统计字符长度为3的字符串个数。
import java.util.Arrays;import java.util.List;public class Java8Tester { public static void main(String args[]){ Liststrings = Arrays.asList("abc", "111", "bc", "efg", "12584","", "1254"); //使用Java 7, 统计字符长度为3的字符串个数 long count = 0; for(String string: strings){ if(string.length() == 3){ count++; } } System.out.println("using java7:Strings of length 3: " + count); //使用Java 8的stream, 统计字符长度为3的字符串个数 count = strings.stream().filter(string -> string.length() == 3).count(); System.out.println("using java8:Strings of length 3: " + count); }}