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Java8中的Stream流式操作教程之王者歸來

發布時間:2020-09-02 19:23:31 來源:腳本之家 閱讀:141 作者:歐陽思海 欄目:編程語言

前言

相對于Java8之前的Java的相關操作簡直是天差地別,Java8 的流式操作的出現,也很大程度上改變了開發者對于Java的繁瑣的操作的印象,從此,Java也走向了函數式編程的道路!

1 流的創建

1.1 流的創建方法

既然需要聊聊流的操作,那么,首先還是先看看怎么創建流。

創建流的方法有三種,分別是:Stream.of()、Stream.iterate()、Stream.generate(),然后,分別看一下這三個方法的聲明。

static <T> Stream<T> of(T... values)

static <T> Stream<T> iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)

static <T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)

Stream.of():參數很簡單,就是一系列的泛型參數。Stream.iterate():第一個參數是一個初始值,第二個參數是一個操作。

Stream.generate():參數就是一個Supplier的供給型的參數。

1.2 流的創建方法舉例

/*
 * @Author 歐陽思海
 * @Description 創建流
 * @Date 11:05 2019/8/26
 * @Param []
 * @return void
 **/
 @Test
 public void testCreateStream() {
 //利用Stream.of方法創建流
 Stream<String> stream = Stream.of("hello", "world", "Java8");
 stream.forEach(System.out::println);
 System.out.println("##################");
 //利用Stream.iterate方法創建流
 Stream.iterate(10, n -> n + 1)
 .limit(5)
 .collect(Collectors.toList())
 .forEach(System.out::println);
 System.out.println("##################");
 //利用Stream.generate方法創建流
 Stream.generate(Math::random)
 .limit(5)
 .forEach(System.out::println);
 System.out.println("##################");
 //從現有的集合中創建流
 List<String> strings = Arrays.asList("hello", "world", "Java8");
 String string = strings.stream().collect(Collectors.joining(","));
 System.out.println(string);
 }

Java8中的Stream流式操作教程之王者歸來

在上面的例子中,Stream.of()方法的參數是幾個字符串,Stream.iterate()方法的第一個參數是初始值 10,第二個參數是在10 的基礎上每次加 1 的操作,Stream.generate()的參數是用 Random 方法產生隨機數。

1.3 流的創建總結

流的創建有三種方法,分別是Stream.of()、Stream.iterate()、Stream.generate(),這幾個都是 Stream 類的靜態方法,所以,使用起來非常的方便。

2 流的操作

在上一節中,我們知道怎么創建流了,接下來,我們就看看對流可以進行哪些操作,使用了 Stream 流之后,是否會比 Java8 之前方便很多呢?

2.1 裝箱流

在處理對象流的時候,可以利用 Collectors 類的靜態方法轉換為集合,例如,將字符串流轉換為  List ,這種方式是沒有問題的。

但是,如果遇到 double流想要轉換為 List 時,這是就會報錯。

DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
 .collect(Collectors.toList());//錯誤的寫法

這種方式就是錯誤的,編譯是不能通過的。

別慌,對于這種問題,有 3 種比較好的解決方法。

利用 boxed 方法

利用 boxed 方法,可以將 DoubleStream 轉換為 Stream ,例如;

DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
  .boxed()
  .collect(Collectors.toList());

這樣就解決了上面的問題。

利用 mapToObj 方法

利用 mapToObj 方法也可以實現上面的功能,另外,也提供了 mapToInt、mapToLong、mapToDouble 等方法將基本類型流轉換為相關包裝類型。

DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
  .boxed()
  .collect(Collectors.toList());

collect 方法

一般情況下,我們利用 collect 方法的時候,都是用于將流的數據收集為基本類型的集合,例如;

stream.collect(Collectors.toList())

然而,collect 方法其實還有一種更加一般化的形式,如下;

<R> R collect(Supplier<R> supplier,
   ObjIntConsumer<R> accumulator,
   BiCnsumer<R,R> combiner)

上面這種方法的第一個參數是一個供給器,相當于初始化一個容器,第二個參數是累加器,相當于給初始化的容器賦值,第三個參數是組合器,相當于將這些元素全部組合到一個容器。

下面,我們通過一個簡單的例子來看看到底是怎么使用的!

List<Double> list = DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0)
  .collect(ArrayList<Double>::new, ArrayList::add, ArrayList::addAll);

上面的例子我們可以看到,第一個參數:使用一個靜態方法初始化一個 List 容器,第二個參數:使用靜態方法 add ,添加元素,第三個參數:使用靜態方法 addAll ,用于聯合所有的元素。

從最后的返回值為 List,我們也可以看出,全部組合成一個初始化的 List 集合中了。

2.2 字符串與流之間的轉換

這一小節主要講解一下字符串與流之間的轉換,將 String 轉為流有兩種方法,分別是 java.lang.CharSequence 接口定義的默認方法 chars 和 codePoints ,而將流轉為字符串就是我們前面已經講解到的方法 collect 。

/*
 * @Author 歐陽思海
 * @Description 字符串與流之間的轉換
 * @Date 9:41 2019/9/2
 * @Param []
 * @return void
 **/
 @Test
 public void testString2Stream() {
 String s = "hello world Java8".codePoints()//轉換成流
  .collect(StringBuffer::new,
   StringBuffer::appendCodePoint,
   StringBuffer::append)//將流轉換為字符串
  .toString();

 String s1 = "hello world Java8".chars()//轉換成流
  .collect(StringBuffer::new,
   StringBuffer::appendCodePoint,
   StringBuffer::append)//將流轉換為字符串
  .toString();
 }

在上面的例子中,先用chars 和 codePoints 方法轉換為流,然后都是利用 collect 方法再轉回字符串。

2.3 流的映射 map 與 flatMap

流的映射是什么意思呢,我們先將一個在 Java8 之前的例子,我們常常需要將一個集合的對象的某一個字段取出來,然后再存到另外一個集合中,這種場景我們在 Java8 之前我們會這樣實現。

/*
 * @Author 歐陽思海
 * @Description Java8之前的用法
 * @Date 19:31 2019/9/2
 * @Param []
 * @return void
 **/
 @Test
 public void testList() {
 List<Person> list = new ArrayList<>();
 List<Friend> friends = new ArrayList<>();
 friends.add(new Friend("Java5"));
 friends.add(new Friend("Java6"));
 friends.add(new Friend("Java7"));
 Person person = new Person();
 person.setFriends(friends);
 list.add(person);

 List<String> strings = new ArrayList<>();

 for(Person p : list){
  strings.add(p.getName());
 }
 }

是不是這樣很麻煩,這也就是以前大家一直所說的 Python 用一招,Java 需要用花招!

但是,Java8 卻改變了這種現實,我們來看一看怎么使用 map 和 flatMap。

首先,我們先看一下這倆個方法的聲明;

<R> Stream<R> map(Function<? super T,? extends R> mapper)

<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T,? extends Stream<? extends R>> mapper)

接下來,我們用這兩個方法改寫上面的方式,先看看 map 方法;

/*
 * @Author 歐陽思海
 * @Description map、flatMap方法
 * @Date 9:50 2019/9/2
 * @Param []
 * @return void
 **/
 @Test
 public void testMapAndFlatMap() {
 List<Person> list = new ArrayList<>();
 List<Friend> friends = new ArrayList<>();
 friends.add(new Friend("Java5"));
 friends.add(new Friend("Java6"));
 friends.add(new Friend("Java7"));
 Person person = new Person();
 person.setFriends(friends);
 list.add(person);

 //映射出名字
 List<String> strings = list.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());
 }

通過使用 map 方法,參數給定 Person::getName 映射出 name,然后再用 collect 收集到 List 中,就完成了上面的負責的操作,是不是很舒服。

但是,如果我們用 map 方法想要映射出 friends 屬性,會遇到一個問題;

//映射出朋友
  List<List<Friend>> collect = list.stream().map(Person::getFriends).collect(Collectors.toList());

我們發現,上面的返回值是 List>,這種形式集合里面還包著集合,處理有點麻煩,但是,不是還有另外 flatMap 沒有使用嗎,這個方法正好能夠解決這個問題。

List<Friend> collect1 = list.stream().flatMap(friend -> friend.getFriends().stream()).collect(Collectors.toList());

發現,這個方法的返回值是 List,正如我們看到的,flatMap 的方法能夠“展平”包裹的流,這就是 map 和 flatMap 的區別。

2.4 流的連接

流的連接有兩種方式,如果是兩個流的連接,使用 Stream.concat 方法,如果是三個及三個以上的流的連接,就使用 Stream.flatMap 方法。

/**
  * @return void
  * @Author 歐陽思海
  * @Description 流的連接
  * @Date 10:13 2019/9/2
  * @Param []
  **/
 @Test
 public void testConcatStream() {
  //兩個流的連接
  Stream<String> first = Stream.of("sihai", "sihai2", "sihai3");
  Stream<String> second = Stream.of("sihai4", "sihai5", "sihai6");
  Stream<String> third = Stream.of("siha7", "sihai8", "sihai9");
  Stream<String> concat = Stream.concat(first, second);

  //多個流的連接
  Stream<String> stringStream = Stream.of(first, second, third).flatMap(Function.identity());

 }

3 流的規約操作

流的規約操作幾種類型,這里都講一下。

內置的規約操作

基本類型流都有內置的規約操作。包括average、count、max、min、sum、summaryStatistics,前面的幾個方法相信不用說了,summaryStatistics 方法是前面的幾個方法的結合,下面我們看看他們如何使用。

/**
  * @return void
  * @Author 歐陽思海
  * @Description 內置規約操作
  * @Date 22:04 2019/9/1
  * @Param []
  **/
 @Test
 public void testReduce1() {
  String[] strings = {"hello", "sihai", "hello", "Java8"};
  long count = Arrays.stream(strings)
    .map(String::length)
    .count();
  System.out.println(count);

  System.out.println("##################");

  int sum = Arrays.stream(strings)
    .mapToInt(String::length)
    .sum();
  System.out.println(sum);

  System.out.println("##################");

  OptionalDouble average = Arrays.stream(strings)
    .mapToInt(String::length)
    .average();
  System.out.println(average);

  System.out.println("##################");

  OptionalInt max = Arrays.stream(strings)
    .mapToInt(String::length)
    .max();
  System.out.println(max);

  System.out.println("##################");

  OptionalInt min = Arrays.stream(strings)
    .mapToInt(String::length)
    .min();
  System.out.println(min);

  DoubleSummaryStatistics statistics = DoubleStream.generate(Math::random)
    .limit(1000)
    .summaryStatistics();
  System.out.println(statistics);
 }

Java8中的Stream流式操作教程之王者歸來

就是這么簡單!

基本的規約操作

基本的規約操作是利用前面講過的 reduce 方法實現的,IntStream 接口定義了三種 reduce 方法的重載形式,如下;

OptionalInt reduce(IntBinaryOperator op)

int reduce(int identity, IntBianryOperator op)

<U> U reduce(U identity,
  BiFunction<U,? super T,U> accumulator,
  BianryOperator<U> combiner)

上面的 identity 參數就是初始化值的意思,IntBianryOperator 類型的參數就是操作,例如 lambda 表達式;

BianryOperator combiner是一個組合器,在前面有講過。

下面我們通過一個例子來講解一下。

/**
  * @return void
  * @Author 歐陽思海
  * @Description reduce規約操作
  * @Date 22:20 2019/9/1
  * @Param []
  **/
 @Test
 public void testReduce2() {
  int sum = IntStream.range(1, 20)
    .reduce((x, y) -> x + y)
    .orElse(0);
  System.out.println(sum);

  System.out.println("##################");

  int sum2 = IntStream.range(1, 20)
    .reduce(0, (x, y) -> x + 2 * y);
  System.out.println(sum2);

  System.out.println("##################");

  int sum3 = IntStream.range(1, 20)
    .reduce(0, Integer::sum);
  System.out.println(sum3);

 }

Java8中的Stream流式操作教程之王者歸來

例子中的第一個是1到20累加的操作,第二個以0為初始值,然后2倍累加,第三個是以0為初始值,累加。

流的計數

流的數量統計有兩種方法,分別是 Stream.count() 方法和 Collectors.counting() 方法。

/**
  * @return void
  * @Author 歐陽思海
  * @Description 統計測試
  * @Date 23:29 2019/9/1
  * @Param []
  **/
 @Test
 public void testStatistics() {
  //統計數量
  String[] strings = {"hello", "sihai", "hello", "Java8"};
  long count = Arrays.stream(strings)
    .count();
  System.out.println(count);

  System.out.println("##################");

  Long count2 = Arrays.stream(strings)
    .collect(Collectors.counting());
  System.out.println(count2);
  
 }

4 流的查找與匹配

流的查找

流的查找 Stream 接口提供了兩個方法 findFirst 和 findAny。

findFirst 方法返回流中的第一個元素的 Optional,而 findAny 方法返回流中的某個元素的 Optional。

我們來看一個例子。

  String[] strings = {"hello", "sihai", "hello", "Java8"};
  Optional<String> first = Arrays.stream(strings)
    .findFirst();
  System.out.println(first.get());

  System.out.println("##################");

  Optional<String> any = Arrays.stream(strings).findAny();
  System.out.println(any.get());

  System.out.println("##################");

流的匹配

流的匹配 Stream 接口提供了三個方法,分別是 anyMatch(任何一個元素匹配,返回 true)、allMatch(所有元素匹配,返回 true)、noneMatch(沒有一個元素匹配,返回 true)。

  boolean b = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 10)
    .anyMatch(x -> x > 5);
  System.out.println(b);

  System.out.println("##################");

  boolean b2 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 10)
    .allMatch(x -> x > 5);
  System.out.println(b2);

  System.out.println("##################");

  boolean b3 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 10)
    .noneMatch(x -> x > 5);
  System.out.println(b3);

5 流的總結

這篇文章主要講解了流的一些操作,包括下面幾個方面。

- 流的創建方法。

- 流的系列操作,包括裝箱流、字符串與流之間的轉換、流和映射 map 和 flatMap、流的連接。

- 流的規約操作

- 流的查找與匹配

總結

以上就是這篇文章的全部內容了,希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,謝謝大家對億速云的支持。

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