美文网首页
简洁又快速地处理集合——Java8 Stream(上)

简洁又快速地处理集合——Java8 Stream(上)

作者: IT科技怪 | 来源:发表于2018-08-17 15:40 被阅读0次

    优效学院,大数据,人工智能,Java,架构在线教育

    文末领取资料


    Java 8 发布至今也已经好几年过去,如今 Java 也已经向 11 迈去,但是 Java 8 作出的改变可以说是革命性的,影响足够深远,学习 Java 8 应该是 Java 开发者的必修课。

    今天给大家带来 Java 8 Stream 讲解,为什么直接讲这个,是因为只要你学完,立刻就能上手,并能让它在你的代码中大展身手。

    值得注意的是:学习 Stream 之前必须先学习 lambda 的相关知识。本文也假设读者已经掌握 lambda 的相关知识。

    本篇文章主要内容:

    介绍 Stream 以及 Stream 是如何处理集合的

    介绍 Stream 与集合的关系与区别

    Stream 的基本方法介绍

    一. 什么是 Stream

    Stream 中文称为 “流”,通过将集合转换为这么一种叫做 “流” 的元素序列,通过声明性方式,能够对集合中的每个元素进行一系列并行或串行的流水线操作。

    换句话说,你只需要告诉流你的要求,流便会在背后自行根据要求对元素进行处理,而你只需要 “坐享其成”。

    二. 流操作


    整个流操作就是一条流水线,将元素放在流水线上一个个地进行处理。

    其中数据源便是原始集合,然后将如 List的集合转换为 Stream类型的流,并对流进行一系列的中间操作,比如过滤保留部分元素、对元素进行排序、类型转换等;最后再进行一个终端操作,可以把 Stream 转换回集合类型,也可以直接对其中的各个元素进行处理,比如打印、比如计算总数、计算最大值等等

    很重要的一点是,很多流操作本身就会返回一个流,所以多个操作可以直接连接起来,我们来看看一条 Stream 操作的代码:

    如果是以前,进行这么一系列操作,你需要做个迭代器或者 foreach 循环,然后遍历,一步步地亲力亲为地去完成这些操作;但是如果使用流,你便可以直接声明式地下指令,流会帮你完成这些操作。

    有没有想到什么类似的?是的,就像 SQL 语句一样, select username from user where id = 1,你只要说明:“我需要 id 是 1 (id = 1)的用户(user)的用户名(username )”,那么就可以得到自己想要的数据,而不需要自己亲自去数据库里面循环遍历查找。

    三. 流与集合

    什么时候计算

    Stream 和集合的其中一个差异在于什么时候进行计算。

    一个集合,它会包含当前数据结构中所有的值,你可以随时增删,但是集合里面的元素毫无疑问地都是已经计算好了的。

    流则是按需计算,按照使用者的需要计算数据,你可以想象我们通过搜索引擎进行搜索,搜索出来的条目并不是全部呈现出来的,而且先显示最符合的前 10 条或者前 20 条,只有在点击 “下一页” 的时候,才会再输出新的 10 条。

    再比方在线观看电影和你硬盘里面的电影,也是差不多的道理。

    外部迭代和内部迭代

    Stream 和集合的另一个差异在于迭代。

    我们可以把集合比作一个工厂的仓库,一开始工厂比较落后,要对货物作什么修改,只能工人亲自走进仓库对货物进行处理,有时候还要将处理后的货物放到一个新的仓库里面。在这个时期,我们需要亲自去做迭代,一个个地找到需要的货物,并进行处理,这叫做外部迭代。

    后来工厂发展了起来,配备了流水线作业,只要根据需求设计出相应的流水线,然后工人只要把货物放到流水线上,就可以等着接收成果了,而且流水线还可以根据要求直接把货物输送到相应的仓库。

    这就叫做内部迭代,流水线已经帮你把迭代给完成了,你只需要说要干什么就可以了(即设计出合理的流水线)。

    Java 8 引入 Stream 很大程度是因为,流的内部迭代可以自动选择一种合适你硬件的数据表示和并行实现;而以往程序员自己进行 foreach 之类的时候,则需要自己去管理并行等问题。

    一次性的流

    流和迭代器类似,只能迭代一次。

    Stream stream = list.stream().map(Person::getName).sorted().limit(10); 

    List newList = stream.collect(toList());

    List newList2 = stream.collect(toList());

    四. 方法介绍,开始实战

    首先我们先创建一个 Person 泛型的 List

    List list = new ArrayList<>();

    list.add(new Person("jack", 20));

    list.add(new Person("mike", 25));

    list.add(new Person("tom", 30));

    Person 类包含年龄和姓名两个成员变量

    private String name;

    private int age;

    1. stream() / parallelStream()

    最常用到的方法,将集合转换为流

    List list = new ArrayList();

    // return Stream

    list.stream();

    而 parallelStream() 是并行流方法,能够让数据集执行并行操作,后面会更详细地讲解

    2. filter(T -> boolean)

    保留 boolean 为 true 的元素

    保留年龄为 20 的 person 元素

    list = list.stream()

    .filter(person -> person.getAge() == 20)

               .collect(toList());

    打印输出 [Person{name='jack', age=20}]

     collect(toList()) 可以把流转换为 List 类型,这个以后会讲解

    3. distinct()

    去除重复元素,这个方法是通过类的 equals 方法来判断两个元素是否相等的

    如例子中的 Person 类,需要先定义好 equals 方法,不然类似[Person{name='jack', age=20}, Person{name='jack', age=20}] 这样的情况是不会处理的

    4. sorted() / sorted((T, T) -> int)

    如果流中的元素的类实现了 Comparable 接口,即有自己的排序规则,那么可以直接调用 sorted() 方法对元素进行排序,如 Stream

    反之, 需要调用 sorted((T, T) -> int) 实现 Comparator 接口

    根据年龄大小来比较:

    list = list.stream()

              .sorted((p1, p2) -> p1.getAge() - p2.getAge())

              .collect(toList());

    当然这个可以简化为

    list = list.stream()

    .sorted(Comparator.comparingInt(Person::getAge))

    .collect(toList());

    5. limit(long n)

    返回前 n 个元素

    list = list.stream()

    .limit(2)

    .collect(toList());

    打印输出 [Person{name='jack', age=20}, Person{name='mike', age=25}]

    6. skip(long n)

    去除前 n 个元素

    list = list.stream()

    .skip(2)

    .collect(toList());

    打印输出 [Person{name='tom', age=30}]

    tips:

    用在 limit(n) 前面时,先去除前 m 个元素再返回剩余元素的前 n 个元素

    limit(n) 用在 skip(m) 前面时,先返回前 n 个元素再在剩余的 n 个元素中去除 m 个元素

    list = list.stream()

               .limit(2)

               .skip(1)

               .collect(toList());

    打印输出 [Person{name='mike', age=25}]

    7. map(T -> R)

    将流中的每一个元素 T 映射为 R(类似类型转换)

    List newlist = 

    list.stream().map(Person::getName).collect(toList());

    newlist 里面的元素为 list 中每一个 Person 对象的 name 变量

    8. flatMap(T -> Stream)

    将流中的每一个元素 T 映射为一个流,再把每一个流连接成为一个流

    List list = new ArrayList<>();

    list.add("aaa bbb ccc");

    list.add("ddd eee fff");

    list.add("ggg hhh iii");

    list = list.stream().map(s -> s.split(" ")).

    flatMap(Arrays::stream).collect(toList());

    上面例子中,我们的目的是把 List 中每个字符串元素以" "分割开,变成一个新的 List。

    首先 map 方法分割每个字符串元素,但此时流的类型为 Stream,因为 split 方法返回的是 String[ ] 类型;所以我们需要使用 flatMap 方法,先使用Arrays::stream将每个 String[ ] 元素变成一个 Stream流,然后 flatMap 会将每一个流连接成为一个流,最终返回我们需要的 Stream

    9. anyMatch(T -> boolean)

    流中是否有一个元素匹配给定的 T -> boolean 条件

    是否存在一个 person 对象的 age 等于 20:

    boolean b = list.stream().anyMatch(person -> person.getAge() == 20);

    10. allMatch(T -> boolean)

    流中是否所有元素都匹配给定的 T -> boolean 条件

    11. noneMatch(T -> boolean)

    流中是否没有元素匹配给定的 T -> boolean 条件

    12. findAny() 和 findFirst()

    findAny():找到其中一个元素 (使用 stream() 时找到的是第一个元素;使用 parallelStream() 并行时找到的是其中一个元素)

    findFirst():找到第一个元素

    值得注意的是,这两个方法返回的是一个 Optional对象,它是一个容器类,能代表一个值存在或不存在,这个后面会讲到

    13. reduce((T, T) -> T) 和 reduce(T, (T, T) -> T)

    用于组合流中的元素,如求和,求积,求最大值等

    计算年龄总和:

    int sum = list.stream().map(Person::getAge).reduce(0, (a, b) -> a + b);

    与之相同:

    int sum = list.stream().map(Person::getAge).reduce(0, Integer::sum);

    其中,reduce 第一个参数 0 代表起始值为 0,lambda (a, b) -> a + b 即将两值相加产生一个新值。

    同样地:

    计算年龄总乘积:

    int sum = list.stream().map(Person::getAge).reduce(1, (a, b) -> a * b);

    当然也可以

    Optional sum = list.stream().map(Person::getAge).reduce(Integer::sum);

    即不接受任何起始值,但因为没有初始值,需要考虑结果可能不存在的情况,因此返回的是 Optional 类型。

    13. count()

    返回流中元素个数,结果为 long 类型

    14. collect()

    收集方法,我们很常用的是 collect(toList()),当然还有 collect(toSet()) 等,参数是一个收集器接口,这个后面会另外讲。

    15. forEach()

    返回结果为 void,很明显我们可以通过它来干什么了,比方说:

    ### 16. unordered()还有这个比较不起眼的方法,

    #返回一个等效的无序流,当然如果流本身就是无序的话,那可能就会直接返回其本身

    打印各个元素:

    list.stream().forEach(System.out::println);

    再比如说 MyBatis 里面访问数据库的 mapper 方法:

    向数据库插入新元素:

    list.stream().forEach(PersonMapper::insertPerson);

    资料地址

    相关文章

      网友评论

          本文标题:简洁又快速地处理集合——Java8 Stream(上)

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/guftiftx.html