用Stream來優(yōu)化老代碼，瞬間干凈優(yōu)雅了！

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Java8 的新特性主要是 Lambda 表達(dá)式和流，當(dāng)流和 Lambda 表達(dá)式結(jié)合起來一起使用時，因為流申明式處理數(shù)據(jù)集合的特點，可以讓代碼變得簡潔易讀。

01 流如何簡化代碼

如果有一個需求，需要對數(shù)據(jù)庫查詢到的菜肴進(jìn)行一個處理：

• 篩選出卡路里小于 400 的菜肴
• 對篩選出的菜肴進(jìn)行一個排序
• 獲取排序后菜肴的名字

Dish.java(菜肴)

public?class?Dish?{
????private?String?name;
????private?boolean?vegetarian;
????private?int?calories;
????private?Type?type;
????//?getter?and?setter
}

Java8 以前的實現(xiàn)方式

private?List?beforeJava7(List?dishList)?{
????List?lowCaloricDishes?=?new?ArrayList<>();

????//1.篩選出卡路里小于400的菜肴
????for?(Dish?dish?:?dishList)?{
????????if?(dish.getCalories()?400)?{
????????????lowCaloricDishes.add(dish);
????????}
????}

????//2.對篩選出的菜肴進(jìn)行排序
????Collections.sort(lowCaloricDishes,?new?Comparator()?{
????????@Override
????????public?int?compare(Dish?o1,?Dish?o2)?{
????????????return?Integer.compare(o1.getCalories(),?o2.getCalories());
????????}
????});

????//3.獲取排序后菜肴的名字
????List?lowCaloricDishesName?=?new?ArrayList<>();
????for?(Dish?d?:?lowCaloricDishes)?{
????????lowCaloricDishesName.add(d.getName());
????}

????return?lowCaloricDishesName;
}

Java8 之后的實現(xiàn)方式

private?List?afterJava8(List?dishList)?{
????return?dishList.stream()
????????????.filter(d?->?d.getCalories()?400)?//篩選出卡路里小于400的菜肴
????????????.sorted(comparing(Dish::getCalories))?//根據(jù)卡路里進(jìn)行排序
????????????.map(Dish::getName)?//提取菜肴名稱
????????????.collect(Collectors.toList());?//轉(zhuǎn)換為List
}

不拖泥帶水，一氣呵成，原來需要寫 24 代碼實現(xiàn)的功能現(xiàn)在只需 5 行就可以完成了

高高興興寫完需求這時候又有新需求了，新需求如下：

對數(shù)據(jù)庫查詢到的菜肴根據(jù)菜肴種類進(jìn)行分類，返回一個?Map?的結(jié)果

這要是放在 JDK8 之前肯定會頭皮發(fā)麻

Java8 以前的實現(xiàn)方式

private?static?Map>?beforeJDK8(List?dishList)?{
????Map>?result?=?new?HashMap<>();

????for?(Dish?dish?:?dishList)?{
????????//不存在則初始化
????????if?(result.get(dish.getType())==null)?{
????????????List?dishes?=?new?ArrayList<>();
????????????dishes.add(dish);
????????????result.put(dish.getType(),?dishes);
????????}?else?{
????????????//存在則追加
????????????result.get(dish.getType()).add(dish);
????????}
????}

????return?result;
}

還好 JDK8 有 Stream，再也不用擔(dān)心復(fù)雜集合處理需求

Java8 以后的實現(xiàn)方式

private?static?Map>?afterJDK8(List?dishList)?{
????return?dishList.stream().collect(groupingBy(Dish::getType));
}

又是一行代碼解決了需求，忍不住大喊 Stream API 牛批 看到流的強(qiáng)大功能了吧，接下來將詳細(xì)介紹流

02 什么是流

流是從支持?jǐn)?shù)據(jù)處理操作的源生成的元素序列，源可以是數(shù)組、文件、集合、函數(shù)。流不是集合元素，它不是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不保存數(shù)據(jù)，它的主要目的在于計算。

03 如何生成流

生成流的方式主要有五種：

1.通過集合生成，應(yīng)用中最常用的一種

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
Stream?stream?=?integerList.stream();

通過集合的 stream 方法生成流

2.通過數(shù)組生成

int[]?intArr?=?new?int[]{1,?2,?3,?4,?5};
IntStream?stream?=?Arrays.stream(intArr);

通過?Arrays.stream?方法生成流，并且該方法生成的流是數(shù)值流【即?IntStream?】而不是 Stream。補充一點使用數(shù)值流可以避免計算過程中拆箱裝箱，提高性能。

Stream API 提供了mapToInt、mapToDouble、mapToLong三種方式將對象流【即 Stream】轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)值流，同時提供了?boxed?方法將數(shù)值流轉(zhuǎn)換為對象流

3.通過值生成

Stream?stream?=?Stream.of(1,?2,?3,?4,?5);

通過 Stream 的?of?方法生成流，通過 Stream 的?empty?方法可以生成一個空流

4.通過文件生成

Stream?lines?=?Files.lines(Paths.get("data.txt"),?Charset.defaultCharset())

通過 Files.line 方法得到一個流，并且得到的每個流是給定文件中的一行

5.通過函數(shù)生成 提供了 iterate 和 generate 兩個靜態(tài)方法從函數(shù)中生成流

iterator

Stream?stream?=?Stream.iterate(0,?n?->?n?+?2).limit(5);

iterate 方法接受兩個參數(shù)，第一個為初始化值，第二個為進(jìn)行的函數(shù)操作，因為 iterator 生成的流為無限流，通過 limit 方法對流進(jìn)行了截斷，只生成 5 個偶數(shù)

generator

Stream?stream?=?Stream.generate(Math::random).limit(5);

generate 方法接受一個參數(shù)，方法參數(shù)類型為 Supplier，由它為流提供值。generate 生成的流也是無限流，因此通過 limit 對流進(jìn)行了截斷

04 流的操作類型

流的操作類型主要分為兩種: 中間操作、終端操作。

中間操作

一個流可以后面跟隨零個或多個中間操作。其目的主要是打開流，做出某種程度的數(shù)據(jù)映射/過濾，然后返回一個新的流，交給下一個操作使用。這類操作都是惰性化的，僅僅調(diào)用到這類方法，并沒有真正開始流的遍歷，真正的遍歷需等到終端操作時，常見的中間操作有下面即將介紹的?filter、map?等

終端操作

一個流有且只能有一個終端操作，當(dāng)這個操作執(zhí)行后，流就被關(guān)閉了，無法再被操作，因此一個流只能被遍歷一次，若想在遍歷需要通過源數(shù)據(jù)在生成流。終端操作的執(zhí)行，才會真正開始流的遍歷。如下面即將介紹的?count、collect?等

05 流使用

流的使用將分為終端操作和中間操作進(jìn)行介紹

中間操作

filter 篩選

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?1,?2,?3,?4,?5);
Stream?stream?=?integerList.stream().filter(i?->?i?>?3);

通過使用?filter?方法進(jìn)行條件篩選，filter?的方法參數(shù)為一個條件

distinct 去除重復(fù)元素

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?1,?2,?3,?4,?5);
Stream?stream?=?integerList.stream().distinct();

通過?distinct?方法快速去除重復(fù)的元素

limit 返回指定流個數(shù)

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?1,?2,?3,?4,?5);
Stream?stream?=?integerList.stream().limit(3);

通過?limit?方法指定返回流的個數(shù)，limit 的參數(shù)值必須 >=0，否則將會拋出異常

skip 跳過流中的元素

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?1,?2,?3,?4,?5);
Stream?stream?=?integerList.stream().skip(2);

通過?skip?方法跳過流中的元素，上述例子跳過前兩個元素，所以打印結(jié)果為 2,3,4,5，skip?的參數(shù)值必須 >=0，否則將會拋出異常

map 流映射

所謂流映射就是將接受的元素映射成另外一個元素

List?stringList?=?Arrays.asList("Java?8",?"Lambdas",?"In",?"Action");
Stream?stream?=?stringList.stream().map(String::length);
復(fù)制代碼

通過?map?方法可以完成映射，該例子完成中?String -> Integer?的映射，之前上面的例子通過?map?方法完成了?Dish->String?的映射

flatMap 流轉(zhuǎn)換

將一個流中的每個值都轉(zhuǎn)換為另一個流

List?wordList?=?Arrays.asList("Hello",?"World");
List?strList?=?wordList.stream()
????????.map(w?->?w.split("?"))
????????.flatMap(Arrays::stream)
????????.distinct()
????????.collect(Collectors.toList());

map(w -> w.split(" "))?的返回值為?Stream，我們想獲取?Stream，可以通過?flatMap?方法完成?Stream ->Stream?的轉(zhuǎn)換

元素匹配

提供了三種匹配方式:

1.allMatch?匹配所有

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
if?(integerList.stream().allMatch(i?->?i?>?3))?{
????System.out.println("值都大于3");
}

2.anyMatch?匹配其中一個

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
if?(integerList.stream().anyMatch(i?->?i?>?3))?{
????System.out.println("存在大于3的值");
}

等同于

for?(Integer?i?:?integerList)?{
????if?(i?>?3)?{
????????System.out.println("存在大于3的值");
????????break;
????}
}

3.noneMatch?全部不匹配

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
if?(integerList.stream().noneMatch(i?->?i?>?3))?{
????System.out.println("值都小于3");
}

通過 noneMatch 方法實現(xiàn)

終端操作

統(tǒng)計流中元素個數(shù)

通過?count

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
Long?result?=?integerList.stream().count();

通過使用 count 方法統(tǒng)計出流中元素個數(shù)

通過 counting

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
Long?result?=?integerList.stream().collect(counting());

最后一種統(tǒng)計元素個數(shù)的方法在與 collect 聯(lián)合使用的時候特別有用

查找

提供了兩種查找方式

1、findFirst?查找第一個

//查找到第一個大于?3?的元素并打印
List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
Optional?result?=?integerList.stream().filter(i?->?i?>?3).findFirst();

2、findAny?隨機(jī)查找一個

List?integerList?=?Arrays.asList(1,?2,?3,?4,?5);
Optional?result?=?integerList.stream().filter(i?->?i?>?3).findAny();

通過?findAny?方法查找到其中一個大于三的元素并打印，因為內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化的原因，當(dāng)找到第一個滿足大于三的元素時就結(jié)束，該方法結(jié)果和?findFirst?方法結(jié)果一樣。提供?findAny?方法是為了更好的利用并行流，findFirst?方法在并行上限制更多

reduce 將流中的元素組合起來

假設(shè)我們對一個集合中的值進(jìn)行求和

JDK8 之前:

int?sum?=?0;
for?(int?i?:?integerList)?{
sum?+=?i;
}

JDK8 之后通過?reduce?進(jìn)行處理

int?sum?=?integerList.stream().reduce(0,?(a,?b)?->?(a?+?b));

一行就可以完成，還可以使用方法引用簡寫成：

int?sum?=?integerList.stream().reduce(0,?Integer::sum);

reduce?接受兩個參數(shù)，一個初始值這里是 0，一個?BinaryOperator accumulator?來將兩個元素結(jié)合起來產(chǎn)生一個新值，

另外, reduce 方法還有一個沒有初始化值的重載方法

獲取流中最小最大值

通過 min/max 獲取最小最大值

Optional?min?=?menu.stream().map(Dish::getCalories).min(Integer::compareTo);
Optional?max?=?menu.stream().map(Dish::getCalories).max(Integer::compareTo);

也可以寫成：

OptionalInt?min?=?menu.stream().mapToInt(Dish::getCalories).min();
OptionalInt?max?=?menu.stream().mapToInt(Dish::getCalories).max();

min?獲取流中最小值，max?獲取流中最大值，方法參數(shù)為?Comparator comparator

通過 minBy/maxBy 獲取最小最大值

Optional?min?=?menu.stream().map(Dish::getCalories).collect(minBy(Integer::compareTo));
Optional?max?=?menu.stream().map(Dish::getCalories).collect(maxBy(Integer::compareTo));

minBy?獲取流中最小值，maxBy?獲取流中最大值，方法參數(shù)為?Comparator comparator

通過?reduce?獲取最小最大值

Optional?min?=?menu.stream().map(Dish::getCalories).reduce(Integer::min);
Optional?max?=?menu.stream().map(Dish::getCalories).reduce(Integer::max);
復(fù)制代碼

07 總結(jié)

這篇文章主要介紹了 Stream API 的相關(guān)使用，從文中所列舉的例子可以看出：通過使用 Stream API 可以簡化代碼，同時還提高了代碼可讀性。

所以，趕緊在項目里用起來吧！

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