Java8 Stream知识整理

  基于Java8 Lambda表达式，Stream可以便捷高效的对集合对象进行转换，筛选，排序，聚合等操作，极大的提高编程效率和程序可读性。同时它提供串行和并行两种模式进行汇聚操作，并发模式能够充分利用多核处理器的优势。

流的操作类型分为两种：

中间操作（Intermediate Operations）：一个流可以后面跟随零个或多个 intermediate 操作。其目的主要是打开流，做出某种程度的数据映射/过滤，然后返回一个新的流，交给下一个操作使用。这类操作都是惰性化的（lazy），多个Intermediate操作只会在 Terminal 操作的时候融合起来，一次循环完成，就是说，仅仅调用到这类方法，并没有真正开始流的遍历。
这类操作有：

map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered

终止操作（Terminal Operations）：一个流只能有一个 terminal 操作，最终会从Stream中得到值。
这类操作有：

forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator

可以这样判断这两种操作：如果返回值是Stream，则该操作是中间操作，如果返回值是其他值或者为空，则该操作是终止操作。

另外当返回的是无限大的Stream, 但希望在有限时间内返回有限的Stream。可以用
anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 limit这些，这些操作也叫做short-circuiting。

构造流的几种常见方法

1.Stream.of("a", "b", "c");
2.Stream.of(new String[] {"a", "b", "c"});
3.List<String> list = Arrays.asList(strArray);
list.stream();
对基本类型，还有IntStream、LongStream、DoubleStream。一般情况，上面三种方法够用了。
快速构建数值流
1、IntStream.range(1, 3).forEach(System.out::println)
输出1,2，类似[1, 3)左闭右开。
2、IntStream.rangeClosed(1,3).forEach(System.out::println)
输出1,2,3，类似[1, 3]。

流转换为其它数据结构

转为数组：

String[] arr = Stream.of("a").toArray(String[]::new);

转为List:

List<String> list1 = Stream.of("a").collect(Collectors.toList())
List<String> list2 = Stream.of("a").collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

转为set

Set set1 = Stream.of("a").collect(Collectors.toSet());

转为string,逗号分隔

String str = Stream.of("a").collect(Collectors.joining(“,”)).toString();

List转换为Map，使用Collectors.toMap方法进行转换

// 值为对象的属性
Map<Integer,String> userMap1 = userList.stream().collect(Collectors.toMap(User::getId,User::getName));
// 值为对象
Map<Integer,User> userMap2 = userList.stream().collect(Collectors.toMap(User::getId,User->User));
// 值为对象另一种写法，Function.identity()，返回对象本身
Map<Integer,User> userMap3 = userList.stream().collect(Collectors.toMap(User::getId, Function.identity()));
// 但如果集合对象有重复的key，会报错key冲突错误，解决办法是选择第二个key覆盖第一个key。
Map<Integer,User> userMap4 = userList.stream().collect(Collectors.toMap(User::getId, Function.identity(),(key1,key2)->key2));

案例

下面以User为例

public class User {
	private Integer id;
	private String name;
	private Integer age;
}
List <User> userList = new ArrayList<>();
userList.add(new User(1, "zhang3", 25));
userList.add(new User(1, "li4", 26));
userList.add(new User(1, "wang5", 25));

MAP用法：将流中的每一个元素映射为另外的元素

userList.stream.map(User::getName).collect(Collectors.toList());
userList.stream.map(u-> u.getName()).collect(Collectors.toList());

但有时使用map（）操作后，返回的不是一个值，而是一个集合或者一个数组的时候，这时候想要获取这些集合或数组中的值，就可以使用flatMap解决这个问题。
List<User> users = Stream.of(userList).flatMap(list -> list.stream()).collect(Collectors.toList());

filter(): 返回结果生成新的流中只包含满足筛选条件的数据

筛选大于25岁，且叫“zhao6”的人
userList.stream().filter(u -> (u.getAge() > 25 &&"zhao6".equals(u.getName())))
.collect(Collectors.toList())

distinct():去重

对年龄去重
userList.stream().map(User::getAge).distinct().collect(Collectors.toList());

limit(n):截取流前n个元素

userList.stream().map(User::getAge).limit(1);//截取第一位

skip(n): 跳过前n个元素

userList.stream().map(User::getName).skip(2)// 跳过流前两个元素

sorted():排序

userList.stream().map(User::getAge).sorted()//对年龄排序,默认正序，从小到大
userList.stream().map(User::getAge).sorted((a1, a2) -> (a1-a2))//效果同上
userList.stream().map(User::getAge).sorted((a1, a2) -> (a2-a1))//a1，a2调换位置，输出结果为逆序。

也可以使用Comparator 的reverseOrder()来实现逆序：
userList.stream().map(User::getAge).sorted(Comparator.reverseOrder())

上面是先通过map()来获取age流，下面直接通过Comparator.comparing()来排序
List<User> users = userList.stream().sorted(Comparator.comparing(User::getAge)).collect(Collectors.toList());

//逆序处理
List<User> users = userList.stream().sorted(Comparator.comparing(User::getAge).reversed()).collect(Collectors.toList());
当然，list本身有sort()方法，所以还可以：
userList.sort(Comparator.comparing(User::getAge));
userList.sort(Comparator.comparing(User::getAge).reversed());

注意：sorted()和limit(n)，skip(n)的前后顺序会影响结果。

Peek()：查看流内的数据，peek就是窥视，看一下的意思

下面是经过map(), sort()后，用peek()查看当前流中数据
userList.stream().map(User::getAge).sorted().peek(age -> System.out.println("age:" + age)).collect(Collectors.toList());

anyMatch、allMatch、noneMatch

anyMatch () 存在一个或多个符合条件的，则返回true
allMatch() 全部都符合的条件的，则返回true
noneMatch() 全部都不符合的条件的，则返回true
userList.stream().anyMatch(u -> (u.getAge() > 25)) //true
userList.stream().allMatch(u -> (u.getAge() > 25)) //false
userList.stream().noneMatch(u -> (u.getAge() > 26))// true

findFirst、findAny

findFirst：返回满足条件的第一个元素
findAny：返回任意一个
int name1 = userList.stream().map(User:: getName).findFirst().get();
// findFirst 返回Optional<>类型，调用get()来获取结果元素
int name2 = userList.parallelStream().map(User:: getName).findAny().get();
// 这边用parallelStream(),效果比较明显

Reduce():作用是把 Stream 中元素按照某种规则进行操作

userList.stream().map(User::getAge).reduce((i,j) -> (i+j)).get()//无起始值
userList.stream().map(User::getAge).reduce(0, (i,j) -> (i+j))//有起始值
userList.stream().map(User::getAge).reduce(Integer::sum).get()

count()：计数

//计算流中多少个元素
userList.stream().count()
userList.stream().collect(Collectors.counting())

maxBy、minBy：计算最大值和最小值

Integer maxAge = userList.stream().collect(Collectors.maxBy((a1, a2) -> a1.getAge() - a2.getAge())).get().getAge();

Integer maxAge2 =userList.stream().collect(Collectors.maxBy(Comparator.comparing(User::getAge))).get().getAge();

Integer minAge = userList.stream().collect(Collectors.minBy((a1,a2) -> a1.getAge()-a2.getAge())).get().getAge();
		
Integer minAge2 = userList.stream().collect(Collectors.minBy(Comparator.comparing(User::getAge))).get().getAge();

类似用法还有：

Collectors.averagingInt();//平均值
Collectors.summingInt ()//求和
Collectors.joining(",")//拼接
Collectors.groupingBy();//分组，结果为map<键为分组的属性, value>
Collectors.partitioningBy()//分区，结果为map<true/false, value>,与分组不同，分区的键为false或true
Map<Integer, List<User>> result1 = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getAge)); 
result1： {25=[User(1, "zhang3", 25), User(3, "wang5", 25)], 26=[User(2, "li4", 26), User(4, "zhao6", 26)]}

Map<Boolean, List<User>> result2 = userList.stream().collect(Collectors.partitioningBy(u-> u.getAge()>25));
result2：{false=[User(1, "zhang3", 25), User(3, "wang5", 25)], true=[User(2, "li4", 26), User(4, "zhao6", 26)]} 

参考：
https://developer.ibm.com/zh/articles/j-lo-java8streamapi/
https://www.cnblogs.com/gaopengfirst/p/10813803.html
https://www.cnblogs.com/xxmyz/p/10060002.html

其他关于Stream的优秀文章：
https://mp.weixin.qq.com/s/6NQ1BUFOX8ZqVdXaKR0sPQ