二、Stream流操作API

Leefs 2021-05-11 PM 1765℃ 0条

# 02.Stream流操作API

### 前言

在学习时，可以把Stream当成一个高级版本的Iterator。

+ 原始版的Iterator，用户只能一个一个的遍历元素并对其执行某些操作;
+ 高级版本的Stream，用户只要给出需要对其包含的元素执行什么操作，具体这些操作如何应用到每个元素上，就给Stream就好了！

### 一、通用语法

**1.1 示例**

> 获取一个List中，元素不为空的个数。
>

```java
//Lists是Guava中的一个工具类
List<Integer> nums = Lists.newArrayList(1,null,3,4,null,6);
nums.stream().filter(num -> num != null).count();
```

**1.2 语法剖析**

![02.Stream流操API01.jpg](https://lilinchao.com/usr/uploads/2021/05/4233969703.jpg)

**说明**

1. 红色框中的语句是一个Stream的生命开始的地方，负责创建一个Stream实例；

2. 绿色框中的语句是赋予Stream灵魂的地方，把一个Stream转换成另外一个Stream

> 红框的语句生成的是一个包含所有nums变量的Stream，进过绿框的filter方法以后，重新生成了一个过滤掉原nums列表所有null以后的Stream

3. 蓝色框中的语句是丰收的地方，把Stream的里面包含的内容按照某种算法来汇聚成一个值

> 例子中是获取Stream中包含的元素个数。

**1.3 执行过程**

可以通过下图对Stream的执行过程做一个更好的理解

![02.Stream流操API02.jpg](https://lilinchao.com/usr/uploads/2021/05/2479411284.jpg)

**总结**

使用Stream的基本步骤：

1. 创建Stream；
2. 转换Stream，每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象；
3. 对Stream进行聚合（Reduce）操作，获取想要的结果。

### 二、创建Stream方式

**2.1 生成流的方式**

> default Stream<E> stream():返回一个顺序流
>
> default Stream<E> parallelStream():返回一个并行流

**区别**

+ `stream`是顺序流，由主线程按顺序对流执行操作
+ `parallelStream`是并行流，内部以多线程并行执行的方式对流进行操作，但前提是流中的数据处理没有顺序要求。

例如筛选集合中的奇数，两者的处理不同之处：

![02.Stream流操API03.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2021/05/830030620.png)

如果流中的数据量足够大，并行流可以加快处理速度。

**PS**

除了直接创建并行流，还可以通过`parallel()`把顺序流转成并行流：

```java
Optional<Integer> findFirst = list.stream().parallel().filter(x->x>4).findFirst();
```

**2.2 五种方式创建Stream**

1. 通过`java.util.Collection.stream()`方法用集合创建流

```java
   List<String> list = Arrays.asList("hello","world","stream");
   //创建顺序流
   Stream<String> stream = list.stream();
   //创建并行流
   Stream<String> parallelStream = list.parallelStream();
   ```

2. 使用`java.util.Arrays.stream(T[] array)`方法用数组创建流

```java
   String[] array = {"h", "e", "l", "l", "o"};
   Stream<String> arrayStream = Arrays.stream(array);
   ```

3. 使用`Stream.generate`静态方法创建Stream流

```java
   Stream stream3 = Stream.generate(() -> 1);
   stream3.limit(3).forEach(System.out::println);
   ```

通过**generate**方法创建的Stream流，长度是无限长的，如果没有limit()方法，程序会一直打印下去

4. 使用`Stream.iterate`静态方法创建Stream流

```java
   Stream stream4 = Stream.iterate(1,i -> i+1);
   stream4.limit(4).forEach(System.out::println);
   ```

通过**iterate**方法创建的Stream流，长度是无限长的，iterate有两个参数，第一个参数是初始元素的值，第二个元素是一个UnaryOperator对象，定义每次元素的变化规则

5. 使用`Stream.of`静态方法创建Stream流

```java
   Stream<String> stringStream = Stream.of("hello", "hi", "hei");
   stringStream.forEach(System.out::println);
   ```

### 三、Stream流API

#### **3.1 Stream的中间操作**

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何处理!而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值”

**筛选与切片**

| 方法                | 描述                                                         |
| ------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| filter(Predicate p) | 接收Lambda,从流中排除某些元素。                              |
| distinct()          | 筛选，通过流所生成元素的hashCode()和equals()去除重复元素     |
| limit(long maxSize) | 截断流，使其元素不超过给定数量                               |
| skip(long n)        | 跳过元素，返回一个扔掉了前n个元素的流。若流中元素不足n个，则返回一个空流。与limit(n)互补 |

**映射**

| 方法                            | 描述                                                         |
| ------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| map(Function f)                 | 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。 |
| mapToDouble(ToDoubleFunction f) | 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的DoubleStream。 |
| mapToInt(ToIntFunction f)       | 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的IntStream。 |
| mapToLong(ToLongFunction f)     | 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的LongFunction。 |
| flatMap(Function f)             | 接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流 |

**排序**

| 方法                    | 描述                               |
| ----------------------- | ---------------------------------- |
| sorted()                | 产生一个新流，其中按自然顺序排序   |
| sorted(Comparator comp) | 产生一个新流，其中按比较器顺序排序 |

#### 3.2 Stream的终止操作

终止操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如List、Integer 甚至是void。

**查找与匹配**

| 方法                   | 描述                     |
| ---------------------- | ------------------------ |
| allMatch(Predicate p)  | 检查是否匹配所有元素     |
| anyMatch(Predicate p)  | 检查是否至少匹配一个元素 |
| noneMatch(Predicate p) | 检查是否没有匹配所有元素 |
| findFirst()            | 返回第一个元素           |
| findAny()              | 返回当前流宏的任意元素   |
| count()                | 返回流中元素总数         |
| max(Comparator c)      | 返回流中最大值           |
| min(Comparator c)      | 返回流中最小值           |
| forEach(Consumer c)    | 内部迭代                 |

**归约**

| 方法                            | 描述                                                       |
| :------------------------------ | ---------------------------------------------------------- |
| reduce(T iden,BinaryOperator b) | 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回  T            |
| reduce(BinaryOperator b)        | 可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回 `Optional<T>` |

**收集**

| 方法                 | 描述                                                         |
| -------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| collect(Collector c) | 将流转换为其他形式。接收一个Collector接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法 |

Collector接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作（如收集到List、Set、Map）。

但是Collector实用类提供了很多静态方法可以方便的收集常见实例

![02.Stream流操API04.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2021/05/3856942558.png)

![02.Stream流操API05.png](https://lilinchao.com/usr/uploads/2021/05/4291384637.png)

*附：*

[参考文章链接1](http://ifeve.com/stream/)

[参考文章链接2](https://www.cnblogs.com/CF1314/p/14047138.html)

[参考文章链接3](https://www.cnblogs.com/drl-blogs/p/10803415.html)

标签: Stream流

非特殊说明，本博所有文章均为博主原创。

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