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Stream流
在Java 8中，得益于Lambda所带来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。 传统集合的多步遍历代码 几乎所有的集合（如Collection接口或Map接口等）都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如：
public class Demo10ForEach {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
for (String name : list) {
System.out.println(name);
}
}
}
这是一段非常简单的集合遍历操作：对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。 循环遍历的弊端 Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么（What），而不是怎么做（How），这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在，我们仔细体会一下上例代码，可以发现： · for循环的语法就是“怎么做” · for循环的循环体才是“做什么” 为什么使用循环？因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗？遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。 试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤： 1. 将集合A根据条件一过滤为子集B； 2. 然后再根据条件二过滤为子集C。 那怎么办？在Java 8之前的做法可能为： 这段代码中含有三个循环，每一个作用不同： 1. 首先筛选所有姓张的人； 2. 然后筛选名字有三个字的人； 3. 最后进行对结果进行打印输出。
public class Demo11NormalFilter {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
List<String> zhangList = new ArrayList<>();
for (String name : list) {
if (name.startsWith("张")) {
zhangList.add(name);
}
}
List<String> shortList = new ArrayList<>();
for (String name : zhangList) {
if (name.length() == 3) {
shortList.add(name);
}
}
for (String name : shortList) {
System.out.println(name);
}
}
}
每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么？不是。循环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使用另一个循环从头开始。 那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢？ Stream的更优写法 下面来看一下借助Java 8的Stream API，什么才叫优雅：
public class Demo12StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张无忌");
list.add("周芷若");
list.add("赵敏");
list.add("张强");
list.add("张三丰");
list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("张"))
.filter(s -> s.length() == 3)
.forEach(s -> System.out.println(s));
}
}
直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历，我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。 流式思想概述
注意：请暂时忘记对传统IO流的固有印象！ 整体来看，流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”。 当需要对多个元素进行操作（特别是多步操作）的时候，考虑到性能及便利性，我们应该首先拼好一个“模型”步骤方案，然后再按照方案去执行它。 这张图中展示了过滤、映射、跳过、计数等多步操作，这是一种集合元素的处理方案，而方案就是一种“函数模型”。图中的每一个方框都是一个“流”，调用指定的方法，可以从一个流模型转换为另一个流模型。而最右侧的数字3是最终结果。 这里的filter、map、skip都是在对函数模型进行操作，集合元素并没有真正被处理。只有当终结方法count执行的时候，整个模型才会按照指定策略执行操作。而这得益于Lambda的延迟执行特性。 备注：“Stream流”其实是一个集合元素的函数模型，它并不是集合，也不是数据结构，其本身并不存储任何元素（或其地址值）。 获取流方式
java.util.stream.Stream<T>是Java 8新加入的最常用的流接口。（这并不是一个函数式接口。） 获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式： · 所有的Collection集合都可以通过stream默认方法获取流； · Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流。 方式1 : 根据Collection获取流 首先，java.util.Collection接口中加入了default方法stream用来获取流，所以其所有实现类均可获取流。
import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;
/*
获取Stream流的方式
1.Collection中 方法
Stream stream()
2.Stream接口 中静态方法
of(T...t) 向Stream中添加多个数据
*/
public class Demo13GetStream {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
// ...
Stream<String> stream1 = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<>();
// ...
Stream<String> stream2 = set.stream();
}
}
方式2: 根据数组获取流 如果使用的不是集合或映射而是数组，由于数组对象不可能添加默认方法，所以Stream接口中提供了静态方法of，使用很简单：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo14GetStream {
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" };
Stream<String> stream = Stream.of(array);
}
}
备注：of方法的参数其实是一个可变参数，所以支持数组。 常用方法
流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种： · 终结方法：返回值类型不再是Stream接口自身类型的方法，因此不再支持类似StringBuilder那样的链式调用。本小节中，终结方法包括count和forEach方法。 · 非终结方法：返回值类型仍然是Stream接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方法均为非终结方法。） 备注：本小节之外的更多方法，请自行参考API文档。 forEach : 逐一处理 虽然方法名字叫forEach，但是与for循环中的“for-each”昵称不同，该方法并不保证元素的逐一消费动作在流中是被有序执行的。
void forEach(Consumer<? super T> action);
该方法接收一个Consumer接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。例如：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo15StreamForEach {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> stream = Stream.of("大娃","二娃","三娃","四娃","五娃","六娃","七娃","爷爷","蛇精","蝎子精");
//Stream<String>stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
stream.forEach((String str)->{System.out.println(str);});
}
}
在这里，lambda表达式(Stringstr)->{System.out.println(str);}就是一个Consumer函数式接口的示例。 filter：过滤 可以通过filter方法将一个流转换成另一个子集流。方法声明：
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
该接口接收一个Predicate函数式接口参数（可以是一个Lambda）作为筛选条件。 基本使用 Stream流中的filter方法基本使用的代码如：
public class Demo16StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.filter((String s) -> {return s.startsWith("张");});
}
}
在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件：必须姓张。 count：统计个数 正如旧集合Collection当中的size方法一样，流提供count方法来数一数其中的元素个数：
long count();
该方法返回一个long值代表元素个数（不再像旧集合那样是int值）。基本使用：
public class Demo17StreamCount {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.filter(s -> s.startsWith("张"));
System.out.println(result.count()); // 2
}
}
limit：取用前几个 limit方法可以对流进行截取，只取用前n个。方法签名：
Stream<T> limit(long maxSize):获取Stream流对象中的前n个元素,返回一个新的Stream流对象
参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作。基本使用：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo18StreamLimit {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.limit(2);
System.out.println(result.count()); // 2
}
}
skip：跳过前几个 如果希望跳过前几个元素，可以使用skip方法获取一个截取之后的新流：
Stream<T> skip(long n): 跳过Stream流对象中的前n个元素,返回一个新的Stream流对象
如果流的当前长度大于n，则跳过前n个；否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo19StreamSkip {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
Stream<String> result = original.skip(2);
System.out.println(result.count()); // 1
}
}
concat：组合 如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用Stream接口的静态方法concat：
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b): 把参数列表中的两个Stream流对象a和b,合并成一个新的Stream流对象
备注：这是一个静态方法，与java.lang.String当中的concat方法是不同的。 该方法的基本使用代码如：
import java.util.stream.Stream;
public class Demo20StreamConcat {
public static void main(String[] args) {
Stream<String> streamA = Stream.of("张无忌");
Stream<String> streamB = Stream.of("张翠山");
Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB);
}
}
Stream综合案例
现在有两个ArrayList集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用传统的for循环（或增强for循环）依次进行以下若干操作步骤： 1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名； 2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人； 3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名； 4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人； 5. 将两个队伍合并为一个队伍； 6. 打印整个队伍的姓名信息。 两个队伍（集合）的代码如下：
public class Demo21ArrayListNames {
public static void main(String[] args) {
List<String> one = new ArrayList<>();
one.add("迪丽热巴");
one.add("宋远桥");
one.add("苏星河");
one.add("老子");
one.add("庄子");
one.add("孙子");
one.add("洪七公");
List<String> two = new ArrayList<>();
two.add("古力娜扎");
two.add("张无忌");
two.add("张三丰");
two.add("赵丽颖");
two.add("张二狗");
two.add("张天爱");
two.add("张三");
// ....
}
}
Stream方式 等效的Stream流式处理代码为：
public class Demo23StreamNames {
public static void main(String[] args) {
List<String> one = new ArrayList<>();
// ...
List<String> two = new ArrayList<>();
// ...
// 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名；
// 第一个队伍筛选之后只要前3个人；
Stream<String> streamOne = one.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3);
// 第二个队伍只要姓张的成员姓名；
// 第二个队伍筛选之后不要前2个人；
Stream<String> streamTwo = two.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).skip(2);
// 将两个队伍合并为一个队伍；
// 根据姓名创建Person对象；
// 打印整个队伍的Person对象信息。
Stream.concat(streamOne, streamTwo).forEach(s->System.out.println(s));
}
}
运行效果完全一样： 宋远桥 苏星河 洪七公 张二狗 张天爱 张三
函数拼接与终结方法[了解]
在上述介绍的各种方法中，凡是返回值仍然为Stream接口的为函数拼接方法，它们支持链式调用；而返回值不再为Stream接口的为终结方法，不再支持链式调用。如下表所示：
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