Stream流

Stream流也叫Stream API。它是从JDK8以后才有的一个新特性,是专业用于对集合或者数组进行便捷操作的。

工作流程:

有一个List集合,元素有"张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强",找出姓张,且是3个字的名字,存入到一个新集合中去。

List<String> names = new ArrayList<>();
Collections.addAll(names, "张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强");
System.out.println(names);

用传统方式来做,代码是这样的

// 找出姓张,且是3个字的名字,存入到一个新集合中去。
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String name : names) {
    if(name.startsWith("张") && name.length() == 3){
        list.add(name);
    }
}
System.out.println(list);

用Stream流来做,代码是这样的

List<String> list2 = names.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(a -> a.length()==3).collect(Collectors.toList());
System.out.println(list2);

Stream流的创建


 获取List集合的Stream流
获取Set集合的Stream流
获取Map集合的Stream流
获取数组的Stream流

/**
 * 目标:掌握Stream流的创建。
 */
public class StreamTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1、如何获取List集合的Stream流?
        List<String> names = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(names, "张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强");
        Stream<String> stream = names.stream();

        // 2、如何获取Set集合的Stream流?
        Set<String> set = new HashSet<>();
        Collections.addAll(set, "刘德华","张曼玉","蜘蛛精","马德","德玛西亚");
        Stream<String> stream1 = set.stream();
        stream1.filter(s -> s.contains("德")).forEach(s -> System.out.println(s));

        // 3、如何获取Map集合的Stream流?
        Map<String, Double> map = new HashMap<>();
        map.put("古力娜扎", 172.3);
        map.put("迪丽热巴", 168.3);
        map.put("马尔扎哈", 166.3);
        map.put("卡尔扎巴", 168.3);

        Set<String> keys = map.keySet();
        Stream<String> ks = keys.stream();

        Collection<Double> values = map.values();
        Stream<Double> vs = values.stream();

        Set<Map.Entry<String, Double>> entries = map.entrySet();
        Stream<Map.Entry<String, Double>> kvs = entries.stream();
        kvs.filter(e -> e.getKey().contains("巴"))
                .forEach(e -> System.out.println(e.getKey()+ "-->" + e.getValue()));

        // 4、如何获取数组的Stream流?
        String[] names2 = {"张翠山", "东方不败", "唐大山", "独孤求败"};
        Stream<String> s1 = Arrays.stream(names2);
        Stream<String> s2 = Stream.of(names2);
    }
}

Stream流中间方法

中间方法指的是:调用完方法之后其结果是一个新的Stream流,于是可以继续调用方法,这样一来就可以支持链式编程或者叫流式编程

/**
 * 目标:掌握Stream流提供的常见中间方法。
 */
public class StreamTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Double> scores = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(scores, 88.5, 100.0, 60.0, 99.0, 9.5, 99.6, 25.0);
        // 需求1:找出成绩大于等于60分的数据,并升序后,再输出。
        scores.stream().filter(s -> s >= 60).sorted().forEach(s -> System.out.println(s));

        List<Student> students = new ArrayList<>();
        Student s1 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s2 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s3 = new Student("紫霞", 23, 167.6);
        Student s4 = new Student("白晶晶", 25, 169.0);
        Student s5 = new Student("牛魔王", 35, 183.3);
        Student s6 = new Student("牛夫人", 34, 168.5);
        Collections.addAll(students, s1, s2, s3, s4, s5, s6);
        // 需求2:找出年龄大于等于23,且年龄小于等于30岁的学生,并按照年龄降序输出.
        students.stream().filter(s -> s.getAge() >= 23 && s.getAge() <= 30)
                .sorted((o1, o2) -> o2.getAge() - o1.getAge())
                .forEach(s -> System.out.println(s));

        // 需求3:取出身高最高的前3名学生,并输出。
        students.stream().sorted((o1, o2) -> Double.compare(o2.getHeight(), o1.getHeight()))
                .limit(3).forEach(System.out::println);
        System.out.println("-----------------------------------------------");

        // 需求4:取出身高倒数的2名学生,并输出。   s1 s2 s3 s4 s5 s6
        students.stream().sorted((o1, o2) -> Double.compare(o2.getHeight(), o1.getHeight()))
                .skip(students.size() - 2).forEach(System.out::println);

        // 需求5:找出身高超过168的学生叫什么名字,要求去除重复的名字,再输出。
        students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168).map(Student::getName)
               .distinct().forEach(System.out::println);

        // distinct去重复,自定义类型的对象(希望内容一样就认为重复,重写hashCode,equals)
        students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168)
                .distinct().forEach(System.out::println);

        Stream<String> st1 = Stream.of("张三", "李四");
        Stream<String> st2 = Stream.of("张三2", "李四2", "王五");
        Stream<String> allSt = Stream.concat(st1, st2);
        allSt.forEach(System.out::println);
    }
}

Stream流终结方法

终结方法的特点是,调用完方法之后,其结果就不再是Stream流了,所以不支持链式编程

/**
 * 目标:Stream流的终结方法
 */
public class StreamTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        Student s1 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s2 = new Student("蜘蛛精", 26, 172.5);
        Student s3 = new Student("紫霞", 23, 167.6);
        Student s4 = new Student("白晶晶", 25, 169.0);
        Student s5 = new Student("牛魔王", 35, 183.3);
        Student s6 = new Student("牛夫人", 34, 168.5);
        Collections.addAll(students, s1, s2, s3, s4, s5, s6);
        // 需求1:请计算出身高超过168的学生有几人。
        long size = students.stream().filter(s -> s.getHeight() > 168).count();
        System.out.println(size);

        // 需求2:请找出身高最高的学生对象,并输出。
        Student s = students.stream().max((o1, o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight())).get();
        System.out.println(s);

        // 需求3:请找出身高最矮的学生对象,并输出。
        Student ss = students.stream().min((o1, o2) -> Double.compare(o1.getHeight(), o2.getHeight())).get();
        System.out.println(ss);

        // 需求4:请找出身高超过170的学生对象,并放到一个新集合中去返回。
        // 流只能收集一次。
        List<Student> students1 = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(students1);

        Set<Student> students2 = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(students2);

        // 需求5:请找出身高超过170的学生对象,并把学生对象的名字和身高,存入到一个Map集合返回。
        Map<String, Double> map =
                students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170)
                        .distinct().collect(Collectors.toMap(a -> a.getName(), a -> a.getHeight()));
        System.out.println(map);

        // Object[] arr = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).toArray();
        Student[] arr = students.stream().filter(a -> a.getHeight() > 170).toArray(len -> new Student[len]);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

### 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 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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