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Java 8引入了Stream
API,它提供了一种高效且易于使用的方式来处理集合数据。Stream
API允许开发者以声明式的方式处理数据,并且可以利用多核架构进行并行处理。本文将详细介绍Stream
的基本概念、常用操作以及如何使用Stream
来处理集合数据。
Stream
是Java 8中引入的一个新抽象,它代表一个元素序列,并支持对这些元素进行各种操作。Stream
本身并不存储数据,而是从数据源(如集合、数组、I/O通道等)获取数据,并通过一系列操作(如过滤、映射、排序等)来处理这些数据。
Stream
的特点包括:
Stream
不是数据结构,它只是从数据源获取数据。Stream
的操作是函数式的,支持链式调用。Stream
的操作是惰性的,只有在终端操作时才会执行。Stream
可以很容易地并行化处理数据。在Java 8中,可以通过多种方式创建Stream
。
最常用的方式是从集合(如List
、Set
等)创建Stream
:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Stream<String> stream = list.stream();
可以通过Arrays.stream()
方法从数组创建Stream
:
String[] array = {"a", "b", "c"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(array);
Stream.of()
方法可以用于创建包含指定元素的Stream
:
Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c");
Stream.generate()
方法可以用于生成一个无限流,通常需要与limit()
方法结合使用:
Stream<String> stream = Stream.generate(() -> "element").limit(10);
Stream.iterate()
方法可以用于生成一个无限流,通常需要与limit()
方法结合使用:
Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10);
Stream
的中间操作是指那些返回Stream
的操作,它们可以链式调用。常见的中间操作包括filter
、map
、sorted
等。
filter
操作用于过滤元素,只保留满足条件的元素:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c", "d");
List<String> result = list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("a"))
.collect(Collectors.toList());
// result: ["a"]
map
操作用于将元素映射为另一种形式:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
List<String> result = list.stream()
.map(String::toUpperCase)
.collect(Collectors.toList());
// result: ["A", "B", "C"]
sorted
操作用于对元素进行排序:
List<String> list = Arrays.asList("c", "a", "b");
List<String> result = list.stream()
.sorted()
.collect(Collectors.toList());
// result: ["a", "b", "c"]
distinct
操作用于去除重复元素:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "a", "c");
List<String> result = list.stream()
.distinct()
.collect(Collectors.toList());
// result: ["a", "b", "c"]
limit
操作用于限制流中元素的数量:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c", "d");
List<String> result = list.stream()
.limit(2)
.collect(Collectors.toList());
// result: ["a", "b"]
skip
操作用于跳过流中的前N个元素:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c", "d");
List<String> result = list.stream()
.skip(2)
.collect(Collectors.toList());
// result: ["c", "d"]
Stream
的终端操作是指那些返回非Stream
结果的操作,它们会触发流的处理。常见的终端操作包括forEach
、collect
、reduce
等。
forEach
操作用于对每个元素执行操作:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.stream().forEach(System.out::println);
// 输出:
// a
// b
// c
collect
操作用于将流中的元素收集到一个集合中:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
List<String> result = list.stream()
.collect(Collectors.toList());
// result: ["a", "b", "c"]
reduce
操作用于将流中的元素归约为一个值:
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Optional<Integer> result = list.stream()
.reduce(Integer::sum);
// result: 6
count
操作用于统计流中元素的数量:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
long count = list.stream().count();
// count: 3
这些操作用于检查流中的元素是否满足某个条件:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(s -> s.startsWith("a"));
boolean allMatch = list.stream().allMatch(s -> s.startsWith("a"));
boolean noneMatch = list.stream().noneMatch(s -> s.startsWith("d"));
// anyMatch: true
// allMatch: false
// noneMatch: true
Stream
API支持并行处理,可以通过parallelStream()
方法创建并行流:
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
List<String> result = list.parallelStream()
.map(String::toUpperCase)
.collect(Collectors.toList());
// result: ["A", "B", "C"]
并行流可以充分利用多核处理器的优势,但需要注意线程安全问题。
Stream
API是Java 8中引入的一个强大工具,它提供了一种高效且易于使用的方式来处理集合数据。通过Stream
,开发者可以以声明式的方式处理数据,并且可以利用多核架构进行并行处理。本文介绍了Stream
的基本概念、创建方式、常用操作以及如何使用并行流。希望本文能帮助你更好地理解和使用Stream
API。
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