Stream流

说到Stream便容易想到I/O Stream,而实际上,谁规定“流”就一定是“IO流”呢?在Java 8中,得益于Lambda所带来的函数式编程,引入了一个全新的Stream概念,用于解决已有集合类库既有的弊端。
流模型的操作很丰富,这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种:
延迟方法:返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法,因此支持链式调用。(除了终结方法外,其余方
法均为延迟方法。)
终结方法:返回值类型不再是 Stream 接口自身类型的方法,因此不再支持类似 StringBuilder 那样的链式调用。本小节中,终结方法包括 count 和 forEach 方法。

题目:
现在有两个 ArrayList 集合存储队伍当中的多个成员姓名,要求使用传统的for循环(或增强for循环)依次进行以
下若干操作步骤:

  1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;存储到一个新集合中。
  2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人;存储到一个新集合中。
  3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名;存储到一个新集合中。
  4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人;存储到一个新集合中。
  5. 将两个队伍合并为一个队伍;存储到一个新集合中。
  6. 根据姓名创建 Person 对象;存储到一个新集合中。
  7. 打印整个队伍的Person对象信息。
    两个队伍(集合)的代码如下:
    import java.util.stream.Stream;
    public class Demo11StreamSkip {
    public static void main(String[] args) {
    Stream original = Stream.of(“张无忌”, “张三丰”, “周芷若”);
    Stream result = original.skip(2);
    System.out.println(result.count()); // 1
    }
    }
    static Stream concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
    import java.util.stream.Stream;
    public class Demo12StreamConcat {
    public static void main(String[] args) {
    Stream streamA = Stream.of(“张无忌”);
    Stream streamB = Stream.of(“张翠山”);
    Stream result = Stream.concat(streamA, streamB);
    }
    }
    import java.util.ArrayList;
    而 Person 类的代码为:
    import java.util.List;
    public class DemoArrayListNames {
    public static void main(String[] args) {
    //第一支队伍
    ArrayList one = new ArrayList<>();
    one.add(“迪丽热巴”);
    one.add(“宋远桥”);
    one.add(“苏星河”);
    one.add(“石破天”);
    one.add(“石中玉”);
    one.add(“老子”);
    one.add(“庄子”);
    one.add(“洪七公”);
    //第二支队伍
    ArrayList two = new ArrayList<>();
    two.add(“古力娜扎”);
    two.add(“张无忌”);
    two.add(“赵丽颖”);
    two.add(“张三丰”);
    two.add(“尼古拉斯赵四”);
    two.add(“张天爱”);
    two.add(“张二狗”);
    // …
    }
    }
    public class Person {
    private String name;
    public Person() {}
    public Person(String name) {
    this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
    return “Person{name=’” + name + “’}”;
    }
    public String getName() {
    return name;
    }
    public void setName(String name) {
    this.name = name;
    }
    解答
    既然使用传统的for循环写法,那么:
    }
    public class DemoArrayListNames {
    public static void main(String[] args) {
    List one = new ArrayList<>();
    // …
    List two = new ArrayList<>();
    // …
    // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;
    List oneA = new ArrayList<>();
    for (String name : one) {
    if (name.length() == 3) {
    oneA.add(name);
    }
    }
    // 第一个队伍筛选之后只要前3个人;
    List oneB = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
    oneB.add(oneA.get(i));
    }
    // 第二个队伍只要姓张的成员姓名;
    List twoA = new ArrayList<>();
    for (String name : two) {
    if (name.startsWith(“张”)) {
    twoA.add(name);
    }
    }
    // 第二个队伍筛选之后不要前2个人;
    List twoB = new ArrayList<>();
    for (int i = 2; i < twoA.size(); i++) {
    twoB.add(twoA.get(i));
    }
    // 将两个队伍合并为一个队伍;
    List totalNames = new ArrayList<>();
    totalNames.addAll(oneB);
    totalNames.addAll(twoB);
    // 根据姓名创建Person对象;
    List totalPersonList = new ArrayList<>();
    for (String name : totalNames) {
    totalPersonList.add(new Person(name));
    }
    运行结果为:
    1.6 练习:集合元素处理(Stream方式)
    题目
    将上一题当中的传统for循环写法更换为Stream流式处理方式。两个集合的初始内容不变, Person 类的定义也不
    变。
    解答
    等效的Stream流式处理代码为:
    // 打印整个队伍的Person对象信息。
    for (Person person : totalPersonList) {
    System.out.println(person);
    }
    }
    }
    Person{name=‘宋远桥’}
    Person{name=‘苏星河’}
    Person{name=‘石破天’}
    Person{name=‘张天爱’}
    Person{name=‘张二狗’}
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.stream.Stream;
    public class DemoStreamNames {
    public static void main(String[] args) {
    List one = new ArrayList<>();
    // …
    List two = new ArrayList<>();
    // …
    // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;
    // 第一个队伍筛选之后只要前3个人;
    Stream streamOne = one.stream().filter(s ‐> s.length() == 3).limit(3);
    // 第二个队伍只要姓张的成员姓名;
    // 第二个队伍筛选之后不要前2个人;
    Stream streamTwo = two.stream().filter(s ‐> s.startsWith(“张”)).skip(2);
    // 将两个队伍合并为一个队伍;
    // 根据姓名创建Person对象;
    // 打印整个队伍的Person对象信息。
    Stream.concat(streamOne, streamTwo).map(Person::new).forEach(System.out::println);
    }
    运行效果完全一样:
### Stream的使用方法 #### 1. 创建Stream的方式 可以通过多种方式创建 `Stream` ,以下是常见的几种方法: - **静态工厂方法** 通过 `Stream.empty()` 可以创建一个空的[^2]。另外还可以通过 `Stream.of()` 方法传入任意数量的参数来创建包含指定元素的[^3]。 ```java // 创建空 Stream<String> emptyStream = Stream.empty(); // 创建单个元素的 Stream<String> singletonStream = Stream.of("apple"); // 创建多个元素的 Stream<String> fruitStream = Stream.of("apple", "banana", "cherry"); ``` - **从集合创建** 可以利用集合类中的 `stream()` 或者 `parallelStream()` 方法将集合转换成[^4]。 ```java List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); Stream<Integer> stream = numbers.stream(); ``` --- #### 2. 常见的操作方法 ##### (1)过滤 (`filter`) 用于筛选满足条件的元素。 ```java Stream<Integer> filteredStream = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0); filteredStream.forEach(System.out::println); // 输出偶数 ``` ##### (2)映射 (`map`) 将中的每个元素按照给定函数进行转换。 ```java Stream<String> upperCaseFruits = fruitStream.map(String::toUpperCase); upperCaseFruits.forEach(System.out::println); // 转换为大写字母 ``` ##### (3)去重 (`distinct`) 移除中的重复元素,对于自定义对象需重写 `equals` 和 `hashCode` 方法[^5]。 ```java Stream<String> distinctStream = Stream.of("apple", "banana", "apple").distinct(); distinctStream.forEach(System.out::println); // 输出唯一值 ``` ##### (4)匹配 (`match`) 判断是否符合条件并返回布尔值。 ```java boolean anyMatch = numbers.stream().anyMatch(n -> n > 3); // 是否存在大于3的数 System.out.println(anyMatch); boolean allMatch = numbers.stream().allMatch(n -> n > 0); // 所有数都大于0吗? System.out.println(allMatch); ``` ##### (5)收集结果 (`collect`) 将的结果收集到某种容器中,比如列表或集合。 ```java List<Integer> resultList = numbers.stream() .filter(n -> n % 2 != 0) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(resultList); // 收集奇数到列表 ``` --- #### 3. 注意事项 尽管 `Stream` 提供了许多强大的功能,但在实际应用中有几点需要注意: - 对于小型数据集或者简单的操作场景,传统的方法可能更加高效且易于理解[^1]。 - 复杂的业务逻辑可能导致性能下降以及内存开销增加,应谨慎评估其适用性[^1]。 - 中间操作不会立即执行,只有遇到终端操作时才会触发整个水线的实际运行。 --- ### 示例综合代码 下面是一个完整的例子展示如何组合使用各种 `Stream` API 来完成特定任务——统计字符串数组中长度超过三个字符的所有单词,并按字母顺序排列后存入新的列表。 ```java import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class StreamExample { public static void main(String[] args) { String[] words = {"hello", "world", "java", "stream", "api"}; List<String> result = Arrays.stream(words) .filter(word -> word.length() > 3) // 过滤掉短词 .sorted() // 排序 .collect(Collectors.toList()); // 收集成列表 System.out.println(result); // 输出 ["hello", "javastream"] } } ```
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