Stream流

在 Java 中，Stream（流）是 Java 8 引入的一个强大的 API，用于以声明式方式处理集合（如 List、Set、Array 等）或任何数据源（如文件、I/O 等）。它的核心思想是让开发者可以像操作数据库查询一样，用 链式调用（方法链） 来处理数据，而不必关心底层实现。

1. Stream 的核心特点

• 不是数据结构，不存储数据，而是对数据源（如集合、数组）进行计算。

• 不会修改原始数据，而是返回一个新的流。

• 延迟执行（Lazy Evaluation）：只有遇到 终止操作（Terminal Operation） 时才会真正执行计算。

• 支持并行处理（parallelStream()），可以自动利用多核 CPU 加速计算。

2. Stream 的三种操作

Stream 的操作分为三类：

1. 创建流（Stream Creation）

   从集合、数组、I/O 等创建流。

2. 中间操作（Intermediate Operations）

   对流进行过滤、映射、排序等操作，返回一个新的流。

3. 终止操作（Terminal Operations）

   最终计算结果（如 collect、forEach、reduce），执行后流就不能再用了。

3. 如何创建 Stream？

(1) 从集合创建

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
Stream<String> stream = list.stream(); // 顺序流
Stream<String> parallelStream = list.parallelStream(); // 并行流

(2) 从数组创建

String[] array = {"A", "B", "C"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(array);

(3) 从值直接创建

Stream<String> stream = Stream.of("A", "B", "C");

(4) 从文件创建

Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get("file.txt"));

4. 常见的中间操作

方法	说明	示例
filter(Predicate)	过滤符合条件的元素	.filter(s -> s.startsWith(“A”))
map(Function)	转换元素（1对1映射）	.map(String::toUpperCase)
flatMap(Function)	扁平化流（1对多映射）	.flatMap(list -> list.stream())
distinct()	去重	.distinct()
sorted()	排序	.sorted()
limit(n)	取前 n 个元素	.limit(3)
skip(n)	跳过前 n 个元素	.skip(2)

5. 常见的终止操作

方法	说明	示例
forEach(Consumer)	遍历每个元素	.forEach(System.out::println)
collect(Collector)	收集结果（如转 List、Set）	.collect(Collectors.toList())
toArray()	转数组	.toArray(String[]::new)
count()	计算元素数量	.count()
reduce(BinaryOperator)	归约（如求和、最大值）	.reduce(0, Integer::sum)
anyMatch(Predicate)	是否有任意元素匹配	.anyMatch(s -> s.equals(“A”))
allMatch(Predicate)	是否所有元素匹配	.allMatch(s -> s.length() > 0)
noneMatch(Predicate)	是否没有元素匹配	.noneMatch(s -> s.isEmpty())
findFirst()	返回第一个元素	.findFirst()
findAny()	返回任意一个元素	.findAny()

6. 实际应用示例

(1) 过滤 + 映射

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "Dave");
List<String> result = names.stream()
    .filter(name -> name.length() > 3)  // 过滤长度 >3 的名字
    .map(String::toUpperCase)           // 转大写
    .collect(Collectors.toList());      // 收集为 List
System.out.println(result); // [ALICE, CHARLIE, DAVE]

(2) 排序 + 去重

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6);
List<Integer> sortedUnique = numbers.stream()
    .sorted()                          // 升序排序
    .distinct()                        // 去重
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println(sortedUnique); // [1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]

(3)求和

int sum = numbers.stream()
    .reduce(0, Integer::sum);  // 0 是初始值，Integer::sum 是累加方法
System.out.println(sum); // 31