Stream学习

一、简述流

流是Java8引入的新特性，它允许以声明的方式来处理数据集合，即通过查询语句来表达，而不是编写一个实现。并且，流可以将多个操作串联起来，从而保证数据处理的可读性。

给出文中对流的定义：

​ 从支持数据处理操作的源生成的元素序列

（1）元素序列：就像集合一样，流提供了接口，可以访问特定元素类型的一组有序值。但不同的是，集合是数据结构，因此它的目的是以特定的时间/空间复杂度存储和访问元素；而流的目的在于计算。

（2）源：流回使用一个提供中华数据的源，如集合、数组、或IO资源。从有序集合生成流时回保留原有的顺序。由列表生成的流，其元素顺序与列表一致。

（3）数据处理操作：流的数据处理功能支持类似于SQL操作，以及函数式编程语言的操作，如filter，map，reduce，find，sort，match等。流可顺序执行，也可以并行执行。

此外，流操作还有2个特点

（4）流水线：很多流操作本身会返回一个流，这样多个操作可以串联起来，形成一个大的流水线。

（5）内部迭代：流的迭代操作是在背后进行的，与使用迭代器显式迭代的集合不同。

二、流操作

流有一个重要特性，即流只能使用一次，因此在流的使用过程中，需要区分出哪些操作是返回一个流的，哪些操作不是返回一个流的，从而将流的操作分为2种类型。

流的操作分为中间操作和终端操作；

可以理解为

​ 中间操作随便你怎么折腾，反正返回来是一个流，我可以继续拿着这个流操作，因此中间操作时可以串联链接实现更大的流的，从而实现复杂的数据计算。

​ 而终端操作则只能使用一次，生成流计算的结果，其结果是任何不是流的值。

2.1创建流

操作	内容
Collection.stream	使用一个集合的元素来创建流
Stream.of(T....)	使用传递给工厂方法的参数来创建一个流
Stream.of(T[])	使用一个数组的元素来创建一个流

2.2 中间操作

中间操作	内容
filter(Predicate<T>)	与预期匹配的流的元素
map(Function<T, U>)	将提供的函数应用于流的元素的结果
flatMap(Function<T, Stream<U>>	将提供的流处理函数应用于流元素后获得的流元素
distinct()	已删除了重复的流元素
sorted()	按自然顺序排序的流元素
Sorted(Comparator<T>)	按提供的比较符排序的流元素
limit(long)	截断至所提供长度的流元素
skip(long)	丢弃了前 N 个元素的流元素

2.3 终端操作

操作	内容
forEach( )	消费流中的每个元素并对其应用Lambda，返回void
count()	返回流中元素的个数，这一操作返回long
collect	把流规约成一个集合
anyMatch（）	返回boolean(流中是否有一个元素能匹配给定的谓词)
noneMatch（）	返回boolean（流中没有任何元素与给定的谓词匹配）
allMatch（）	返回boolean（流中是否所有元素都能匹配给定的谓词）
findAny（）	返回当前流的任意元素
findFirst（）	返回当前流的第一个元素
reduce（）	归约，Lambda反复结合每个元素，直至流被归约为一个值

因此，流的使用总共分3步：

（1）创建流。

（2）中间操作链，可以包括多个中间操作，形成一条流的流水线。

（3）终端操作，只能一个终端操作，并生成结果。

三 使用流

直接上书里的题目：

类的定义：

交易：

@Data
@ToString
public class Transaction {
    public  Trader trader;
    public int year;
    public int value;

    public Transaction(Trader trader,int year, int value){
        this.trader =trader;
        this.year = year;
        this.value = value;
    }
}

交易员：

@Data
public class Trader {
    public String name;
    public String city;
    public Trader(String name,String city){
        this.name=name;
        this.city = city;
    }
}

数据集：

Trader raoul = new Trader("Raoul", "Cambridge");
Trader mario = new Trader("Mario","Milan");
Trader alan = new Trader("Alan","Cambridge");
Trader brian = new Trader("Brian","Cambridge");
List<Transaction> transactions = Arrays.asList(
        new Transaction(brian, 2011, 300),
        new Transaction(raoul, 2012, 1000),
        new Transaction(raoul, 2011, 400),
        new Transaction(mario, 2012, 710),
        new Transaction(mario, 2012, 700),
        new Transaction(alan, 2012, 950));

提问：

（1）找出2011年发生的所有交易，并按交易额排序（从低到高）

System.out.println("找出2011年发生的所有交易，并按交易额排序（从低到高）");
List<Transaction> result1=transactions.stream().filter(a->a.year==2011)
                     .sorted(Comparator.comparing(Transaction::getValue))
                     .collect(Collectors.toList());
result1.stream().forEach(System.out::println);

​ 这里，我们首先用中间操作filter(a->a.year==2011)获得year为2011的交易stream，然后根据Value进行排序：.sorted(Comparator.comparing(Transaction::getValue))，最后是终端操作将得到的流生成一个集合。

最下面是调用将得到的集合重新生成流然后forEach打印出来。

（2）交易员都在哪些不同的ۡ市工作过？

System.out.println("交易员都在哪些不同的ۡ市工作过？");
List<String> result2 = transactions.stream().map(a->a.getTrader().getCity())
        .distinct()
        .collect(Collectors.toList());
result2.stream().forEach(System.out::println);

（3）找出所有来自剑桥的交易员，并按名字排序

System.out.println("找出所有来自剑桥的交易员，并按名字排序");
transactions.stream().map(transaction -> transaction.getTrader())
        .filter(a->a.getCity().equals("Cambridge"))
        .distinct()
        .sorted(Comparator.comparing(Trader::getName))
        .forEach(System.out::println);

（4）返回所有交易员的姓名字符串，按字母顺序排序。

System.out.println("返回所有交易员的姓名字符串，按字母顺序排序。");
transactions.stream().map(a->a.getTrader().getName())
        .distinct()
        .sorted()
        .forEach(System.out::println);

（5）有没有交易员是在米兰工作的？

System.out.println("有没有交易员是在米兰工作的？");
System.out.println(transactions.stream().anyMatch(a->"Milan".equals(a.getTrader().getCity())));

（6）打印生活在剑桥的交易员的所有交易额。

System.out.println("(6) 打印生活在剑桥的交易员的所有交易额。");
transactions.stream().filter(a->"Cambridge".equals(a.getTrader().getCity()))
        .map(Transaction::getValue)
        .forEach(System.out::println);

（7）所有交易中，最高的交易额是多少？

System.out.println("(7) 所有交易中，最高的交易额是多少？");
Optional<Integer> max = transactions.stream().map(Transaction::getValue)
        .reduce(Integer::max);
System.out.println(max.map(a->a.intValue()).get());

（8）找到交易额最小的交易。

System.out.println("(8) 找到交易额最小的交易。");
System.out.println(transactions.stream().min(Comparator.comparing(Transaction::getValue)).get());

以上是对于流使用的一些粗陋操作，接下来应该会涉及装箱拆箱、构建流的内容。