Java8新特性Stream流如何使用

Java 8引入了Stream API，这是一种新的抽象层，用于处理集合数据。Stream API 提供了一种高效且易于使用的方式来处理数据集合，支持函数式编程风格。本文将详细介绍如何使用Java 8的Stream流。

1. 什么是Stream？

Stream 是Java 8中引入的一个新抽象，它允许你以声明式的方式处理数据集合。Stream 不是数据结构，它不存储数据，而是对数据进行操作。Stream 操作可以分为中间操作和终端操作。

• 中间操作：返回一个新的Stream，可以链式调用多个中间操作。
• 终端操作：触发Stream的执行并产生结果或副作用。

2. 创建Stream

你可以通过多种方式创建Stream：

2.1 从集合创建

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Stream<String> stream = list.stream();

2.2 从数组创建

String[] array = {"a", "b", "c"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(array);

2.3 使用Stream.of()

Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c");

2.4 使用Stream.generate()

Stream<String> stream = Stream.generate(() -> "element").limit(10);

2.5 使用Stream.iterate()

Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10);

3. 中间操作

中间操作是对Stream进行处理的步骤，返回一个新的Stream。常见的中间操作包括：

3.1 filter()

filter() 方法用于过滤元素，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());

3.2 map()

map() 方法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());

3.3 flatMap()

flatMap() 方法用于将多个Stream合并为一个Stream。

List<List<String>> list = Arrays.asList(
    Arrays.asList("a", "b"),
    Arrays.asList("c", "d")
);
List<String> result = list.stream()
                          .flatMap(Collection::stream)
                          .collect(Collectors.toList());

3.4 sorted()

sorted() 方法用于对Stream中的元素进行排序。

List<String> list = Arrays.asList("c", "a", "b");
List<String> result = list.stream()
                          .sorted()
                          .collect(Collectors.toList());

3.5 distinct()

distinct() 方法用于去除重复元素。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "a", "c");
List<String> result = list.stream()
                          .distinct()
                          .collect(Collectors.toList());

4. 终端操作

终端操作是Stream处理的最后一步，触发Stream的执行并产生结果或副作用。常见的终端操作包括：

4.1 forEach()

forEach() 方法用于对Stream中的每个元素执行操作。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.stream().forEach(System.out::println);

4.2 collect()

collect() 方法用于将Stream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());

4.3 reduce()

reduce() 方法用于将Stream中的元素组合成一个结果。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Optional<Integer> result = list.stream()
                               .reduce((a, b) -> a + b);

4.4 count()

count() 方法用于计算Stream中的元素数量。

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
long count = list.stream().count();

4.5 anyMatch() / allMatch() / noneMatch()

这些方法用于检查Stream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("a"));

5. 并行流

Stream API 还支持并行处理，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());

6. 总结

Java 8的Stream API 提供了一种强大且灵活的方式来处理集合数据。通过Stream，你可以以声明式的方式编写代码，使代码更加简洁和易读。Stream 支持多种中间操作和终端操作，能够满足各种数据处理需求。此外，Stream 还支持并行处理，能够充分利用多核处理器的优势。

希望本文能帮助你更好地理解和使用Java 8的Stream API。