java8的Stream对集合操作

java stream
stream
发布日期:   2020-06-15

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java8的Stream对集合操作

java8也出来好久了，接口默认方法，lambda表达式，函数式接口，Date API等特性还是有必要去了解一下。比如在项目中经常用到集合，遍历集合可以试下lambda表达式，经常还要对集合进行过滤和排序，Stream就派上用场了。用习惯了，不得不说真的很好用。
Stream作为java8的新特性，基于lambda表达式，是对集合对象功能的增强，它专注于对集合对象进行各种高效、便利的聚合操作或者大批量的数据操作，提高了编程效率和代码可读性。
Stream的原理：将要处理的元素看做一种流，流在管道中传输，并且可以在管道的节点上处理，包括过滤筛选、去重、排序、聚合等。元素流在管道中经过中间操作的处理，最后由最终操作得到前面处理的结果。
集合有两种方式生成流：

  • stream() − 为集合创建串行流
  • parallelStream() - 为集合创建并行流

img

上图中是Stream类的类结构图，里面包含了大部分的中间和终止操作。

  • 中间操作主要有以下方法（此类型方法返回的都是Stream）：map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered
  • 终止操作主要有以下方法：forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator

举例说明

首先为了说明Stream对对象集合的操作，新建一个Student类（学生类）,覆写了equals()和hashCode()方法

public class Student {

    private Long id;

    private String name;

    private int age;

    private String address;

    public Student() {}

    public Student(Long id, String name, int age, String address) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age &&
                Objects.equals(id, student.id) &&
                Objects.equals(name, student.name) &&
                Objects.equals(address, student.address);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, age, address);
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

}
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filter（筛选）

public static void main(String [] args) {

        Student s1 = new Student(1L, "肖战", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "杨紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李现", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);

        List<Student> streamStudents = testFilter(students);
        streamStudents.forEach(System.out::println);
    }
    /**
     * 集合的筛选
     * @param students
     * @return
     */
    private static List<Student> testFilter(List<Student> students) {
        //筛选年龄大于15岁的学生
//        return students.stream().filter(s -> s.getAge()>15).collect(Collectors.toList());
        //筛选住在浙江省的学生
        return students.stream().filter(s ->"浙江".equals(s.getAddress())).collect(Collectors.toList());
    }
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运行结果：

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这里我们创建了四个学生，经过filter的筛选，筛选出地址是浙江的学生集合。

map(转换)

    public static void main(String [] args) {

        Student s1 = new Student(1L, "肖战", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "杨紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李现", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);

        testMap(students);
    }

    /**
     * 集合转换
     * @param students
     * @return
     */
    private static void testMap(List<Student> students) {
        //在地址前面加上部分信息，只获取地址输出
        List<String> addresses = students.stream().map(s ->"住址:"+s.getAddress()).collect(Collectors.toList());
        addresses.forEach(a ->System.out.println(a));
    }
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运行结果

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map就是将对应的元素按照给定的方法进行转换。

distinct(去重)

    public static void main(String [] args) {

      testDistinct1();
    }

    /**
     * 集合去重（基本类型）
     */
    private static void testDistinct1() {
        //简单字符串的去重
        List<String> list = Arrays.asList("111","222","333","111","222");
        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }
复制代码

运行结果：

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public static void main(String [] args) {

      testDistinct2();
    }

    /**
     * 集合去重（引用对象）
     */
    private static void testDistinct2() {
        //引用对象的去重，引用对象要实现hashCode和equal方法，否则去重无效
        Student s1 = new Student(1L, "肖战", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "杨紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李现", 17, "浙江");
        Student s5 = new Student(1L, "肖战", 15, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.add(s5);
        students.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }
复制代码

运行结果：

img

可以看出，两个重复的“肖战”同学进行了去重，这不仅因为使用了distinct()方法，而且因为Student对象重写了equals和hashCode()方法，否则去重是无效的。

sorted(排序)

    public static void main(String [] args) {

        testSort1();
    }

    /**
     * 集合排序（默认排序）
     */
    private static void testSort1() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","222","111");
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
    }
复制代码

运行结果：

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    public static void main(String [] args) {

        testSort2();
    }

    /**
     * 集合排序（指定排序规则）
     */
    private static void testSort2() {
        Student s1 = new Student(1L, "肖战", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "杨紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李现", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.stream()
                .sorted((stu1,stu2) ->Long.compare(stu2.getId(), stu1.getId()))
                .sorted((stu1,stu2) -> Integer.compare(stu2.getAge(),stu1.getAge()))
                .forEach(System.out::println);
    }
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运行结果：

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上面指定排序规则，先按照学生的id进行降序排序，再按照年龄进行降序排序

limit（限制返回个数）

    public static void main(String [] args) {

        testLimit();
    }

    /**
     * 集合limit，返回前几个元素
     */
    private static void testLimit() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","222","111");
        list.stream().limit(2).forEach(System.out::println);
    }
复制代码

运行结果：

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skip(删除元素)

    public static void main(String [] args) {

        testSkip();
    }

    /**
     * 集合skip，删除前n个元素
     */
    private static void testSkip() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","222","111");
        list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);
    }
复制代码

运行结果：

img

reduce(聚合)

    public static void main(String [] args) {
        testReduce();
    }
    /**
     * 集合reduce,将集合中每个元素聚合成一条数据
     */
    private static void testReduce() {
        List<String> list = Arrays.asList("欢","迎","你");
        String appendStr = list.stream().reduce("北京",(a,b) -> a+b);
        System.out.println(appendStr);
    }
复制代码

运行结果：

img

min(求最小值)

    public static void main(String [] args) {
        testMin();
    }

    /**
     * 求集合中元素的最小值
     */
    private static void testMin() {
        Student s1 = new Student(1L, "肖战", 14, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "杨紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李现", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        Student minS = students.stream().min((stu1,stu2) ->Integer.compare(stu1.getAge(),stu2.getAge())).get();
        System.out.println(minS.toString());
    }
复制代码

运行结果：

img

上面是求所有学生中年龄最小的一个，max同理，求最大值。

anyMatch/allMatch/noneMatch（匹配）

    public static void main(String [] args) {
        testMatch();
    }

    private static void testMatch() {
        Student s1 = new Student(1L, "肖战", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "杨紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李现", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        Boolean anyMatch = students.stream().anyMatch(s ->"湖北".equals(s.getAddress()));
        if (anyMatch) {
            System.out.println("有湖北人");
        }
        Boolean allMatch = students.stream().allMatch(s -> s.getAge()>=15);
        if (allMatch) {
            System.out.println("所有学生都满15周岁");
        }
        Boolean noneMatch = students.stream().noneMatch(s -> "杨洋".equals(s.getName()));
        if (noneMatch) {
            System.out.println("没有叫杨洋的同学");
        }
    }
复制代码

运行结果

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  • anyMatch：Stream 中任意一个元素符合传入的 predicate，返回 true
  • allMatch：Stream 中全部元素符合传入的 predicate，返回 true
  • noneMatch：Stream 中没有一个元素符合传入的 predicate，返回 true

总结

上面介绍了Stream常用的一些方法，虽然对集合的遍历和操作可以用以前常规的方式，但是当业务逻辑复杂的时候，你会发现代码量很多，可读性很差，明明一行代码解决的事情，你却写了好几行。试试lambda表达式，试试Stream，你会有不一样的体验。

我的测试代码

@Test
    public void  streamTest(){
        String[] arr = new String[]{"武汉加油", "中国加油", "世界加油"};
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("周杰伦");
        list.add("王力宏");
        list.add("陶喆");
        list.add("林俊杰");
        list.add("周杰伦");

        /**
         * 1、创建流(数组的话，可以使用 Arrays.stream() 或者 Stream.of() 创建流.[of调用的就是stream])
         */
            Stream<String> stream0 = Arrays.stream(arr);
            stream0 = Stream.of("武汉加油", "中国加油", "世界加油");
            //创建并发流
            Stream<String> parallelStream = list.parallelStream();
        /**
         * 2、操作流
         */
            //2.1 过滤filter()
            Stream<String> stream1 = list.stream().filter(element -> element.contains("王"));
            //forEach()
            stream1.forEach(System.out::println);
            //映射map(),通过某种操作把一个流中的元素转化成新的流中的元素
            Stream<Integer> stream = list.stream().map(String::length);

            //2.2 匹配
            //2.2.1 anyMatch()，只要有一个元素匹配传入的条件，就返回 true。
            //2.2.2 allMatch()，只有有一个元素不匹配传入的条件，就返回 false；如果全部匹配，则返回 true。
            //2.2.3 noneMatch()，只要有一个元素匹配传入的条件，就返回 false；如果全部匹配，则返回 true。
            list.stream().anyMatch(element -> element.contains("王"));

            //2.3 组合reduce() 方法的主要作用是把 Stream 中的元素组合起来
            //Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)没有起始值，只有一个参数，就是运算规则，此时返回 Optional
            //     T      reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator)有起始值，有运算规则，两个参数，此时返回的类型和起始值类型一致
            list.stream().reduce((a, b) -> a +"***"+b);
            //.reduce(Integer::sum);
            //.reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);

        /**
         * 3、转换流
         * 既然可以把集合或者数组转成流，那么也应该有对应的方法，将流转换回去——collect() 方法就满足了这种需求。
         */
        //toArray() 将流转换成数组
        String[] strArray = list.stream().toArray(String[]::new);
        //collect()
        // 将流转换成List
        List<Integer> list1 = list.stream().map(String::length).collect(Collectors.toList());
        List<String> list2 = list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
        //数组元素连接,将流join然后转换为string
        String listStr = list.stream().collect(Collectors.joining(", ")).toString();
        //根据城市分组
        //Map> peopleByCity = personStream.collect(Collectors.groupingBy(Person::getCity));
        //根据州和城市分组
        //Map>> peopleByStateAndCity= personStream.collect(Collectors.groupingBy(Person::getState,Collectors.groupingBy(Person::getCity)));

        /**
         * 常用
         */

        //筛选，并组成一个新的 Stream
        //.filter(n -> n > 1)

        //返回任何一个不确定的元素，通过 Optional 来包装。如果在一个固定不变的组合中，返回第一个元素。
        //findAny()
        Stream.of(1,2,3).findAny().get();

        //findFirst()
        Stream.of(1,2,3).findFirst().get();

        //flatMap拍平，如果Stream中的元素还是集合，能将集合中的元素组成一个平面的集合。
        //flatMap、flatMapToInt、flatMapToLong、flatMapToDouble
        Stream.of(new Integer[]{1,2,3}, new Integer[]{4,5,6})
                .flatMap(a -> Arrays.stream(a))
                .map(n -> n + "").collect(Collectors.joining(","));

        //count、distinct、forEach、limit、max、min、skip（返回第n个元素后面数据）、sorted、peek（查看流中元素的数据状态）


    }
文章作者: zhaolin.long
文章链接: https://longzzzl.gitee.io/2020/06/15/13_Java8Stream/
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外，均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 zhaolin.long !
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