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Stream操作

Stream操作

作者: c_gentle | 来源:发表于2022-06-20 16:14 被阅读0次
    1、创建Stream流
    //创建一个顺序流
     Stream<String> stream = alist.stream();
    //创建一个并行流
     Stream<String> parallelStream = alist.parallelStream();
    //使用数组创建流
    int [] array={1,3,5,7};
    IntStream stream=Arrays.stream(array);
    
    2、stream和parallelStream的简单区别

    stream是顺序流,由主线程按顺序对流执行操作,而parallelStream是并行流,内部以多线程并行执行的方式对流进行操作,但前提是流中的数据处理没有顺序要求。例如筛选集合中的奇数,两者的处理不同之处:


    image.png

    如果流中的数据量足够大,并行流可以加快处速度。
    除了直接创建并行流,还可以通过parallel()把顺序流转换成并行流:

    3、遍历、匹配(find、match、foreach)

    Stream也是支持类似集合的遍历和匹配元素的,只是Stream中的元素是以Optional类型存在的。Stream的遍历、匹配非常简单。

        public static void main(String[] args) {
           List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 9, 3, 8, 2, 1);
    
           // 遍历输出符合条件的元素
           list.stream().filter(x -> x > 6).forEach(System.out::println);
           // 匹配第一个
           Optional<Integer> findFirst = list.stream().filter(x -> x > 6).findFirst();
           // 匹配任意(适用于并行流)
           Optional<Integer> findAny = list.parallelStream().filter(x -> x > 6).findAny();
           // 是否包含符合特定条件的元素
           boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(x -> x > 6);
           System.out.println("匹配第一个值:" + findFirst.get());
           System.out.println("匹配任意一个值:" + findAny.get());
           System.out.println("是否存在大于6的值:" + anyMatch);
       }
    }
    
    3、筛选(filter)

    筛选,是按照一定的规则校验流中的元素,将符合条件的元素提取到新的流中的操作。
    案例一:筛选出Integer集合中大于7的元素,并打印出来**

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Integer> list = Arrays.asList(6, 7, 3, 8, 1, 2, 9);
            Stream<Integer> stream = list.stream();
            stream.filter(x -> x > 7).forEach(System.out::println);
        }
    }
    

    案例二: 筛选员工中工资高于8000的人,并形成新的集合。 形成新集合依赖collect(收集),后文有详细介绍。

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
            personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
            personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
            personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York"));
            personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York"));
    
            List<String> fiterList = personList.stream().filter(x -> x.getSalary() > 8000).map(Person::getName)
                    .collect(Collectors.toList());
            System.out.print("高于8000的员工姓名:" + fiterList);
        }
    }
    
    4、映射

    映射,可以将一个流的元素按照一定的映射规则映射到另一个流中。分为map和flatMap:
    map:接收一个函数作为参数,该函数会被应用到每个元素上,并将其映射成一个新的元素。
    flatMap:接收一个函数作为参数,将流中的每个值都换成另一个流,然后把所有流连接成一个流。


    image.png

    案例一:英文字符串数组的元素全部改为大写。整数数组每个元素+3。

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            String[] strArr = { "abcd", "bcdd", "defde", "fTr" };
            List<String> strList = Arrays.stream(strArr).map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());
    
            List<Integer> intList = Arrays.asList(1, 3, 5, 7, 9, 11);
            List<Integer> intListNew = intList.stream().map(x -> x + 3).collect(Collectors.toList());
    
            System.out.println("每个元素大写:" + strList);
            System.out.println("每个元素+3:" + intListNew);
        }
    }
    

    案例二:将员工的薪资全部增加1000。

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
            personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
            personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
            personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York"));
            personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York"));
    
            // 不改变原来员工集合的方式
            List<Person> personListNew = personList.stream().map(person -> {
                Person personNew = new Person(person.getName(), 0, 0, null, null);
                personNew.setSalary(person.getSalary() + 10000);
                return personNew;
            }).collect(Collectors.toList());
            System.out.println("一次改动前:" + personList.get(0).getName() + "-->" + personList.get(0).getSalary());
            System.out.println("一次改动后:" + personListNew.get(0).getName() + "-->" + personListNew.get(0).getSalary());
    
            // 改变原来员工集合的方式
            List<Person> personListNew2 = personList.stream().map(person -> {
                person.setSalary(person.getSalary() + 10000);
                return person;
            }).collect(Collectors.toList());
            System.out.println("二次改动前:" + personList.get(0).getName() + "-->" + personListNew.get(0).getSalary());
            System.out.println("二次改动后:" + personListNew2.get(0).getName() + "-->" + personListNew.get(0).getSalary());
        }
    }
    

    案例三:将两个字符数组合并成一个新的字符数组。

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = Arrays.asList("m,k,l,a", "1,3,5,7");
            List<String> listNew = list.stream().flatMap(s -> {
                // 将每个元素转换成一个stream
                String[] split = s.split(",");
                Stream<String> s2 = Arrays.stream(split);
                return s2;
            }).collect(Collectors.toList());
    
            System.out.println("处理前的集合:" + list);
            System.out.println("处理后的集合:" + listNew);
        }
    }
    
    5、规约

    归约,也称缩减,顾名思义,是把一个流缩减成一个值,能实现对集合求和、求乘积和求最值操作。

        T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);
        @Override
       public final P_OUT reduce(final P_OUT identity, final BinaryOperator<P_OUT> accumulator) {
           return evaluate(ReduceOps.makeRef(identity, accumulator, accumulator));
       }
    
    
        Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);
       @Override
       public final Optional<P_OUT> reduce(BinaryOperator<P_OUT> accumulator) {
           return evaluate(ReduceOps.makeRef(accumulator));
       }
    
    
    <U> U reduce(U identity,
                    BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,
                    BinaryOperator<U> combiner);
       @Override
       public final <R> R reduce(R identity, BiFunction<R, ? super P_OUT, R> accumulator, BinaryOperator<R> combiner) {
           return evaluate(ReduceOps.makeRef(identity, accumulator, combiner));
       }
    

    Optional reduce(BinaryOperator accumulator):第一次执行时,accumulator函数的第一个参数为流中的第一个元素,第二个参数为流中元素的第二个元素;第二次执行时,第一个参数为第一次函数执行的结果,第二个参数为流中的第三个元素;依次类推。
    T reduce(T identity, BinaryOperator accumulator):流程跟上面一样,只是第一次执行时,accumulator函数的第一个参数为identity,而第二个参数为流中的第一个元素。
    案例一:求Integer集合的元素之和、乘积和最大值。

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Integer> list = Arrays.asList(1, 3, 2, 8, 11, 4);
            // 求和方式1
            Optional<Integer> sum = list.stream().reduce((x, y) -> x + y);
            // 求和方式2
            Optional<Integer> sum2 = list.stream().reduce(Integer::sum);
            // 求和方式3
            Integer sum3 = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
            
            // 求乘积
            Optional<Integer> product = list.stream().reduce((x, y) -> x * y);
    
            // 求最大值方式1
            Optional<Integer> max = list.stream().reduce((x, y) -> x > y ? x : y);
            // 求最大值写法2
            Integer max2 = list.stream().reduce(1, Integer::max);
    
            System.out.println("list求和:" + sum.get() + "," + sum2.get() + "," + sum3);
            System.out.println("list求积:" + product.get());
            System.out.println("list求和:" + max.get() + "," + max2);
        }
    }
    

    案例二:求所有员工的工资之和和最高工资。

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
            personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
            personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
            personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York"));
            personList.add(new Person("Owen", 9500, 25, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Alisa", 7900, 26, "female", "New York"));
    
            // 求工资之和方式1:
            Optional<Integer> sumSalary = personList.stream().map(Person::getSalary).reduce(Integer::sum);
            // 求工资之和方式2:
            Integer sumSalary2 = personList.stream().reduce(0, (sum, p) -> sum += p.getSalary(),
                    (sum1, sum2) -> sum1 + sum2);
            // 求工资之和方式3:
            Integer sumSalary3 = personList.stream().reduce(0, (sum, p) -> sum += p.getSalary(), Integer::sum);
    
            // 求最高工资方式1:
            Integer maxSalary = personList.stream().reduce(0, (max, p) -> max > p.getSalary() ? max : p.getSalary(),
                    Integer::max);
            // 求最高工资方式2:
            Integer maxSalary2 = personList.stream().reduce(0, (max, p) -> max > p.getSalary() ? max : p.getSalary(),
                    (max1, max2) -> max1 > max2 ? max1 : max2);
    
            System.out.println("工资之和:" + sumSalary.get() + "," + sumSalary2 + "," + sumSalary3);
            System.out.println("最高工资:" + maxSalary + "," + maxSalary2);
        }
    }
    
    5、收集(collect)、归集(toList、toSet、toMap)

    collect,收集,可以说是内容最繁多、功能最丰富的部分了。从字面上去理解,就是把一个流收集起来,最终可以是收集成一个值也可以收集成一个新的集合。

    collect主要依赖java.util.stream.Collectors类内置的静态方法。
    

    因为流不存储数据,那么在流中的数据完成处理后,需要将流中的数据重新归集到新的集合里。toList、toSet和toMap比较常用,另外还有toCollection、toConcurrentMap等复杂一些的用法。
    下面用一个案例演示toList、toSet和toMap:

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Integer> list = Arrays.asList(1, 6, 3, 4, 6, 7, 9, 6, 20);
            List<Integer> listNew = list.stream().filter(x -> x % 2 == 0).collect(Collectors.toList());
            Set<Integer> set = list.stream().filter(x -> x % 2 == 0).collect(Collectors.toSet());
    
            List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
            personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
            personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
            personList.add(new Person("Anni", 8200, 24, "female", "New York"));
            
            Map<?, Person> map = personList.stream().filter(p -> p.getSalary() > 8000)
                    .collect(Collectors.toMap(Person::getName, p -> p));
            System.out.println("toList:" + listNew);
            System.out.println("toSet:" + set);
            System.out.println("toMap:" + map);
        }
    }
    
    六、统计(count、averaging)

    Collectors提供了一系列用于数据统计的静态方法:
    计数:count
    平均值:averagingInt、averagingLong、averagingDouble
    最值:maxBy、minBy
    求和:summingInt、summingLong、summingDouble
    统计以上所有:summarizingInt、summarizingLong、summarizingDouble
    案例:统计员工人数、平均工资、工资总额、最高工资。

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
            personList.add(new Person("Tom", 8900, 23, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Jack", 7000, 25, "male", "Washington"));
            personList.add(new Person("Lily", 7800, 21, "female", "Washington"));
    
            // 求总数
            Long count = personList.stream().collect(Collectors.counting());
            // 求平均工资
            Double average = personList.stream().collect(Collectors.averagingDouble(Person::getSalary));
            // 求最高工资
            Optional<Integer> max = personList.stream().map(Person::getSalary).collect(Collectors.maxBy(Integer::compare));
            // 求工资之和
            Integer sum = personList.stream().collect(Collectors.summingInt(Person::getSalary));
            // 一次性统计所有信息
            DoubleSummaryStatistics collect = personList.stream().collect(Collectors.summarizingDouble(Person::getSalary));
    
            System.out.println("员工总数:" + count);
            System.out.println("员工平均工资:" + average);
            System.out.println("员工工资总和:" + sum);
            System.out.println("员工工资所有统计:" + collect);
        }
    }
    
    七、分组

    -分区:将stream按条件分为两个Map,比如员工按薪资是否高于8000分为两部分。

    -分组:将集合分为多个Map,比如员工按性别分组。有单级分组和多级分组。


    image.png
    public static <T>
       Collector<T, ?, Map<Boolean, List<T>>> partitioningBy(Predicate<? super T> predicate) {
           return partitioningBy(predicate, toList());
       }
    
    public static <T, K> Collector<T, ?, Map<K, List<T>>>
       groupingBy(Function<? super T, ? extends K> classifier) {
           return groupingBy(classifier, toList());
       }
    
    

    案例:将员工按薪资是否高于8000分为两部分;将员工按性别和地区分组

    public class StreamTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
        personList.add(new Person("Tom", 8900, "male", "New York"));
        personList.add(new Person("Jack", 7000, "male", "Washington"));
        personList.add(new Person("Lily", 7800, "female", "Washington"));
        personList.add(new Person("Anni", 8200, "female", "New York"));
        personList.add(new Person("Owen", 9500, "male", "New York"));
        personList.add(new Person("Alisa", 7900, "female", "New York"));
    
        // 将员工按薪资是否高于8000分组
           Map<Boolean, List<Person>> part = personList.stream().collect(Collectors.partitioningBy(x -> x.getSalary() > 8000));
           // 将员工按性别分组
           Map<String, List<Person>> group = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex));
           // 将员工先按性别分组,再按地区分组
           Map<String, Map<String, List<Person>>> group2 = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getSex, Collectors.groupingBy(Person::getArea)));
           System.out.println("员工按薪资是否大于8000分组情况:" + part);
           System.out.println("员工按性别分组情况:" + group);
           System.out.println("员工按性别、地区:" + group2);
    }
    }
    
    七、排序

    sorted,中间操作。有两种排序:

    • sorted():自然排序,流中元素需实现Comparable接口
    • sorted(Comparator com):Comparator排序器自定义排序
       Stream<T> sorted();
    
       @Override
       public final Stream<P_OUT> sorted() {
           return SortedOps.makeRef(this);
       }
    
        Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);
    
        @Override
       public final Stream<P_OUT> sorted(Comparator<? super P_OUT> comparator) {
           return SortedOps.makeRef(this, comparator);
       }
    
    

    案例:将员工按工资由高到低(工资一样则按年龄由大到小)排序

    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<Person> personList = new ArrayList<Person>();
    
            personList.add(new Person("Sherry", 9000, 24, "female", "New York"));
            personList.add(new Person("Tom", 8900, 22, "male", "Washington"));
            personList.add(new Person("Jack", 9000, 25, "male", "Washington"));
            personList.add(new Person("Lily", 8800, 26, "male", "New York"));
            personList.add(new Person("Alisa", 9000, 26, "female", "New York"));
    
            // 按工资升序排序(自然排序)
            List<String> newList = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary)).map(Person::getName)
                    .collect(Collectors.toList());
            // 按工资倒序排序
            List<String> newList2 = personList.stream().sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).reversed())
                    .map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
            // 先按工资再按年龄升序排序
            List<String> newList3 = personList.stream()
                    .sorted(Comparator.comparing(Person::getSalary).thenComparing(Person::getAge)).map(Person::getName)
                    .collect(Collectors.toList());
            // 先按工资再按年龄自定义排序(降序)
            List<String> newList4 = personList.stream().sorted((p1, p2) -> {
                if (p1.getSalary() == p2.getSalary()) {
                    return p2.getAge() - p1.getAge();
                } else {
                    return p2.getSalary() - p1.getSalary();
                }
            }).map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
    
            System.out.println("按工资升序排序:" + newList);
            System.out.println("按工资降序排序:" + newList2);
            System.out.println("先按工资再按年龄升序排序:" + newList3);
            System.out.println("先按工资再按年龄自定义降序排序:" + newList4);
        }
    }
    
    七、去重、合并(distinct、skip、limit)

    流也可以进行合并、去重、限制、跳过等操作。

    Stream<T> distinct();
    
    @Override
       public final Stream<P_OUT> distinct() {
           return DistinctOps.makeRef(this);
       }
    
    
    Stream<T> skip(long n);
    
    @Override
       public final Stream<P_OUT> skip(long n) {
           if (n < 0)
               throw new IllegalArgumentException(Long.toString(n));
           if (n == 0)
               return this;
           else
               return SliceOps.makeRef(this, n, -1);
       }
    
    Stream<T> limit(long maxSize);
    
     @Override
       public final Stream<P_OUT> limit(long maxSize) {
           if (maxSize < 0)
               throw new IllegalArgumentException(Long.toString(maxSize));
           return SliceOps.makeRef(this, 0, maxSize);
       }
    
    image.png
    public class StreamTest {
        public static void main(String[] args) {
            String[] arr1 = { "a", "b", "c", "d" };
            String[] arr2 = { "d", "e", "f", "g" };
    
            Stream<String> stream1 = Stream.of(arr1);
            Stream<String> stream2 = Stream.of(arr2);
            // concat:合并两个流 distinct:去重
            List<String> newList = Stream.concat(stream1, stream2).distinct().collect(Collectors.toList());
            // limit:限制从流中获得前n个数据
            List<Integer> collect = Stream.iterate(1, x -> x + 2).limit(10).collect(Collectors.toList());
            // skip:跳过前n个数据  这里的1代表把1代入后边的计算表达式
            List<Integer> collect2 = Stream.iterate(1, x -> x + 2).skip(1).limit(5).collect(Collectors.toList());
    
            System.out.println("流合并:" + newList);
            System.out.println("limit:" + collect);
            System.out.println("skip:" + collect2);
        }
    }
    

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