【java8】stream學習筆記

来源:https://www.cnblogs.com/ldupup/archive/2022/08/08/16563355.html
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精華筆記： package：聲明包 作用：避免類的命名衝突 同包中的類不能同名，但不同包中的類可以同名 類的全稱：包名.類名，包名常常有層次結構 建議：包名所有字母都小寫 import：導入類 同包中的類可以直接訪問 不同包中的類不能直接訪問，若想訪問： 先import導入類再使用類 建議 類的全稱 ...


目錄

一、什麼是Stream

Stream是java8的新增特性，表示數據流。

二、Stream的特點

  1. 不存儲數據：流是基於數據源的對象，本身不存儲數據。
  2. 函數式編程：流的操作不會修改數據源。
  3. 延遲操作：流的很多操作如filter、map是延遲執行的，只有到了終點操作才會將操作順序執行。
  4. 可以解綁：對於無線數量的流，有些操作（如limit(n)、findFirst()）可以實現“短路操作”，訪問到有限的元素後就可以返回。
  5. 純消費：流只能被消費一次。如果使用完了一次流，仍然用這個流對象來操作時，會報異常。

串並行

所有的流操作都可以串列執行或者並行執行。除非顯示的創建並行流，否則預設創建串列流。

串列：Collection.stream()、IntStream.range(int, int)

並行：Collection.parallelStream()、

通過parallel()方法可以將串列流轉換為並行流，sequential()方法將流轉換為串列流

干擾數據源

流可以從非線程安全的集合中創建。當流執行時，非併發的數據源不應該改變，否則會拋出java.util.ConcurrentModificationException異常。

無狀態

大部分流的操作的參數都是函數式介面，可以使用Lambda表達式實現。它們用來描述用戶的行為，稱之為行為參數(behavioral parameters)。

如果這些行為參數有狀態，則流的操作的結果可能是不確定的，比如下麵的代碼:

下麵代碼在並行執行時，由於執行順序的不確定性，state.s的改變時機可能不同，導致多次執行時的結果不同

List<String> l = new ArrayList(Arrays.asList("one", "two", ……));
class State {
    boolean s;
}
final State state = new State();
Stream<String> sl = l.stream().map(e -> {
    if (state.s)
        return "OK";
    else {
        state.s = true;
        return e;
    } 
});
sl.forEach(System.out::println);

排序

某些流的返回元素是有確定順序的。這取決於它的數據源和中間操作。

比如List和Array創建的流是有序的，而HashSet創建的流是無序的。

sort()方法可以將流變得有序，而unordered()可以將流無序（不會打散元素）

當流有序時，如果用戶並不關心順序，可以使用unordered顯示的去掉流的有序約束，可以改善某些情況下的並行性能

三、創建Stream

常見創建流的方法：

  • 通過集合Collection的Stream()或parallelStream()：如list.parallelStream()、Arrays.asList(1,2,3).stream()。
  • 通過數組Arrays.stream(Object[])方法：如Arrays.stream(new int[]{1,2,3})。
  • 流的靜態方法：如：Stream.of(Object[])、IntStream.range(int, int)、Stream.iterate(Object, UnaryOperator)。
  • 隨機數流Random.ints()。

四、中間操作

中間操作是延遲執行的，不會修改原始數據流，在終點操作開始時才會開始執行

1. distinct

根據流中元素的hashCode()和equals()方法去除重覆元素

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6);
list.stream().distinct().forEach(System.out::print); // 123456
System.out.println();
list.forEach(System.out::print); // 12344456

2. filter

接收predicate，過濾數據

// 篩選出偶數
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6);
list.stream().filter(e -> e % 2 == 0).forEach(System.out::print); // 24446

3. map

接收一個Function實例，重新印射數據

// 加1
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6);
list.stream().map(e -> e + 1).forEach(System.out::print); // 23455567

4. mapToDouble

類似map，不過結果一定要是Double類型。

類似的方法還有mapToInt(),mapToLong()

// 加1.1
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6);
list.stream().mapToDouble(e -> e + 1.1).forEach(System.out::println);
/*
2.1
3.1
4.1
5.1
5.1
5.1
6.1
7.1
*/
// 加1
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6);
list.stream().mapToDouble(e -> e + 1).forEach(System.out::println);
/*
2.0
3.0
4.0
5.0
5.0
5.0
6.0
7.0
*/

4. flatmap

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

將映射後的元素放在一個新的流中。

類似的方法還有flatMapToDouble、flatMapToInt、flatMapToLong

List<String> list = Arrays.asList("1233", "2444", "562","78");
list.stream()
    .flatMap(e -> Arrays.stream(e.split("2")))
    .forEach(System.out::println);
/*
1
33

444
56
78
*/

5. limit

限制流中元素的數量。對於有序並行流，性能消耗更高

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6);
list.stream().limit(5).forEach(System.out::print); // 12344

6. skip

丟棄前n個元素，返迴流。

System.out.println("-----------------------");
list.stream().skip(6).forEach(System.out::println);
System.out.println("-----------------------");
list.stream().skip(8).forEach(System.out::println);
/*
7
5
-----------------------
-----------------------
*/

7. peek

接收一個Consumer，對元素做某些操作，但是並不會修改數據（對象數據可能會被修改）。一般用於debug

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);
list.stream().peek(System.out::print).count(); // 810975

8. sorted

將流中的元素按自然順序排序。可以自定義比較器。

System.out.println("升序: ");
List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);
list.stream().sorted().forEach(System.out::print);
System.out.println();
System.out.println("降序: ");
list.stream().sorted((x, y) -> y - x).forEach(System.out::print);
/*
升序: 
015789
降序: 
987510
*/

五、終點操作

1. Match

有allMatch(Predicate p)、anyMatch(Predicate p)、noneMatch(Predicate p)三種方法。

返回boolean。

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);
// allMatch 是否全部符合
System.out.println(list.stream().allMatch(x -> x > -1)); // true
System.out.println(list.stream().allMatch(x -> x > 1)); // false
// anyMatch 是否至少有一個符合
System.out.println(list.stream().anyMatch(x -> x == -1)); // false
System.out.println(list.stream().anyMatch(x -> x == 1)); // true
// noneMatch 是否全部不符合
System.out.println(list.stream().noneMatch(x -> x > 5)); // false
System.out.println(list.stream().noneMatch(x -> x > 9)); // true

2. count

返迴流中元素的數量。返回long

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);
System.out.println(list.stream().count()); // 6

3. collect

傳入Collectors中的介面實現，將流轉化為其他形式的數據。部分介面：

  • toList、toSet 轉化為list或set
  • counting 計數
  • reducing 化簡
  • maxBy、minBy 最大值最小值
  • summingInt 求和
  • joining 字元串連接
List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);

// 轉化為list格式
List<Integer> res1 = list.stream().collect(Collectors.toList());

// 轉化為set格式
Set<Integer> res2 = list.stream().collect(Collectors.toSet());

4. find

有findFirst()和findAny()兩種。返回Optional對象

Optional<T> findFirst();

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);
Optional<Integer> integer = list.stream().findFirst();
System.out.println(integer.get()); // 8

// findAny()對於串列流：一般返回第一個結果
integer = list.stream().findAny();
System.out.println(integer.get()); // 8

// findAny()對於並行流，多次執行會隨機返回結果
integer = list.parallelStream().findAny();
System.out.println(integer.get()); // 隨機列印

5. forEach

遍歷流中元素，執行指定操作

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);
List<Integer> res = new ArrayList<>();
list.stream().forEach(e -> res.add(e + 2));
System.out.println(list.toString());
// [10, 3, 2, 11, 9, 7]

6. max、min

最大值、最小值。返回Optional對象

將元素按比較器排序，然後min返回第一個數，max返回最後一個數

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);

// 升序排序 015789
System.out.println(list.stream().min((x, y) -> x - y).get()); // 0
System.out.println(list.stream().max((x, y) -> x - y).get()); // 9

// 降序排序 987510
System.out.println(list.stream().min((x, y) -> y - x).get()); // 9
System.out.println(list.stream().max((x, y) -> y - x).get()); // 0

7. reduce

將元素數據結合後返回。

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);

// 預設返回Optional類型數據
Optional<Integer> res1 = list.stream().reduce(Integer::sum);
System.out.println(res1.get());

// 指定返回數據類型為Integer
Integer res2 = list.stream().reduce(0, Integer::sum);
System.out.println(res2);

8. toArray()

將流中的元素保存到數組中

<A> A[] toArray(IntFunction<A[]> generator);

List<Integer> list = Arrays.asList(8, 1, 0, 9, 7, 5);
Integer[] ints = list.stream().map(e -> e + 1).toArray(Integer[]::new);
for (Integer integer : ints) {
    System.out.println(integer);
}
/*
9
2
1
10
8
6
*/

六、參考文檔

  1. https://colobu.com/2016/03/02/Java-Stream/
  2. https://juejin.cn/post/6844903646648336397#heading-9

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