Java8实战之Stream

前言

在前面一个小节中，我们已经学习了行为参数化以及Lambda表达式，通过Lambda表达式，可以使得代码更加简洁，尤其是当一个方法只需要使用一次的时候，然而，如果Java8中只有Lambda表达式的话，那还是不足以让人感到兴奋的，个人感觉，Java8中最有意思，也是最方便的功能，莫过于​​Stream​​了

Stream初窥

​​Stream​​可以翻译为流，实际上其操作也是，流操作是Java8中引入的新功能，提供了更加强大的数据迭代处理方式，通过流式写法，提供了简洁的语法，主要注意的是​​Stream​​需要配合Lambda表达式来使用，这更加体现了行为参数化的思想，Java8通过将既定的操作封装好，同时，将对应的具体行为留给用户，极大地提高了操作的效率。

​​Stream​​的出现，可以说是用于替代传统的容器操作的，在传统的容器操作中，当需要对容器中的某些元素进行操作的时候，我们需要迭代容器，然后筛选出合适的对象，然后再将其存放到另外的容器中，从上面的描述中，可以看到，其中的很大一部分操作：迭代容器，筛选对象，重新存放基本都是固定的，而每次都进行手动操作，显然是比较繁琐的，​​Stream​​则提供了更加便捷的操作，只需要通过对应的操作模式，然后给出对应的条件，即可实现对既定元素的操作。

【资料图】

为了下面的操作方便，我们先构造需要的元素

// User对象class User {    private Integer id;    private String name;    private Integer age;    // 省略set，get，toString方法}// 构造数据public static List generateUserData() {    Random random = new Random();    List users = new ArrayList<>();    for (int i = 0; i < 1000; i++) {        users.add(new User(i, "user" + i, random.nextInt(100)));    }    return users;}

假设现在有一个场景，我们需要从上面的列表中选取年龄大于20岁的对象，在传统的容器操作中，一般我们会这样操作

public List getUserOlderThan20() {    List users = generateUserData();    List result = new ArrayList<>();    for (User user : users) {        if (user.getAge() > 20 ) {            result.add(user);        }    }    return result;}

而在Java8中，我们可以用更加简洁的方式来实现上面的操作

public List getUserOlderThan20() {    List users = generateUserData();    List result = users.stream()            .filter(user -> user.getAge() > 20)            .collect(Collectors.toList());    return result;}

或者上面的案例看上去并没有那么有优势，那么我们来看下下面的案例，根据年龄对用户进行分组，年龄在1-30为年轻人，31-60为中年人，60以上为老年人(例子例子，没有实际价值)

传统的操作，我们需要如下操作

public void groupUser() {    List users = generateUserData();    Map> userGroup = new HashMap<>();    for (User user : users) {        if (user.getAge() > 0 && user.getAge() <= 30) {            List young = userGroup.get("young");            if (young == null) {                young = new ArrayList<>();                userGroup.put("young", young);            }            userGroup.get("young").add(user);        }else if (user.getAge() <= 60) {            List middle = userGroup.get("middle");            if (middle == null) {                middle = new ArrayList<>();                userGroup.put("middle", middle);            }            userGroup.get("middle").add(user);        }else {            List old = userGroup.get("old");            if (old == null) {                old = new ArrayList<>();                userGroup.put("old", old);            }            userGroup.get("old").add(user);        }    }    System.out.println(userGroup);}

可以看到，上面的操作还是挺繁琐的，而且比较容易出错，而在Java8中，我们则可以采用如下操作

public void testStream() {    List users = generateUserData();    Map> result = users.stream()            .collect(Collectors.groupingBy(                            user -> {                                if (user.getAge() > 0 && user.getAge() <= 30) {                                    return "young";                                } else if (user.getAge() <= 60) {                                    return "middle";                                } else {                                    return "old";                                }}                            ));    System.out.println(result);}

可以看到，代码量以及自描述性的对比还是挺明显的，​​Stream​​配合​​Lambda​​表达式，可以使得之前比较繁琐的容器操作，变得非常简单，而且，代码本身的自解释性也更强

Stream操作

在前面我们已经见识到了​​Stream​​本身的特点--流式操作以及方便性，接下来我们来详细学习​​Stream​​的用法。

​​Stream​​的操作可以分为两种，一种是中间操作，例如前面的​​filter()​​操作，一种是结束操作，例如前面的​​collect()​​操作，每一个中间操作，都返回一个​​Stream​​，经过本次处理之后的​​Stream​​，结束操作则产生终结，其结果要么是数字，要么是字符串，要么是集合等等，总之就不再是​​Stream​​，也就是说，一个​​Stream​​可以有多个中间操作，但只能有一个结束操作

中间操作

比较常用的几种中间操作列举如下，更多的内容参考API即可

结束操作

比较常用的几个结束操作列举如下，更多的内容参考API即可

// 打印出年龄在30岁以上的所有用户    users.stream()        .filter(user -> user.getAge() > 30)        .forEach(System.out::println);        // 如果换成 .count()，则是统计用户的个数    // 分组并且统计各个分组的人数    Map collect = users.stream()                .collect(groupingBy(user -> {                    if (user.getAge() <= 30) {                        return "young";                    } else if (user.getAge() <= 60) {                        return "middle";                    } else {                        return "old";                    }                }, counting()));        // 分组并且去重    Map> collect = users.stream()                .collect(groupingBy(user -> {                    if (user.getAge() <= 30) {                        return "young";                    } else if (user.getAge() <= 60) {                        return "middle";                    } else {                        return "old";                    }                }, toSet()));