【函数式编程】StreamAPI

StreamAPI

streamApi是Java8引入的一个接口，它与lamda表达式浑然天成的，可以算是lambda表达式的完美搭档。

Stream对象里有很多方法，传入的参数都是函数式接口，去源码看看

public interface Stream<T> extends BaseStream<T, Stream<T>> {
    Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
    <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

可以看到它里面的方法的参数有Predicate接口， Function接口等，你进去看看，会发现它们都是函数式接口,而且方法返回的也是Stream对象，所以可以多次操作。

函数式接口又支持Lambda，所以说Stream是Lambda表达式的最佳搭档不过分吧。

Stream API的主要作用

1. 为集合对象提供了一种查询和转化的新方式。
2. 引入了函数式编程的概念,使得操作更加简洁灵活。
3. 支持并行(parallel) 提高运行效率，一般来说，for循环是更快的，但是Stream支持并行，大任务分为小任务去执行；因此，很大的集合对象肯定是Stream处理更快的。

这个API主要在能迭代的对象里使用，比如实现了Collection接口的类。

我觉得他极大的简化了集合代码遍历及其操作。

---

举个例子: 我现在有一个集合，我要找到姓名为a开头的人，然后在这些以a开头的人中的倒序打印三个名字。

一般写法

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("bcd");
        list.add("acd");
        list.add("dbc");
        list.add("obc");
        list.add("abf");
        list.add("abz");

        ArrayList<String> res1 = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            if(list.get(i).startsWith("a")){
                res1.add(list.get(i));
            }
        }
        res1.sort((a, b) -> CharSequence.compare(b, a));
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println(res1.get(i));
        }
    }
}

Stream流写法

list.stream().filter((o)->o.startsWith("a")).sorted((a,b)-> CharSequence.compare(b,a)).
        limit(3).forEach(System.out::println);

Stream运行原理

大家可能很好奇，为啥使用之后就可以很简单的操作集合元素。

我们用它的map方法举例。

当我们对集合元素进行stream()方法时，会获得一个实现了Stream()接口的对象，使用Stream指向该对象，该对象里的map实现形如:

该Stream()会拿到集合的迭代器引用，不断的迭代，然后对里面的对象进行mapper操作，当然，这个mapper操作是我们在函数外面传入的lambda表达式。

该方法会对集合里的每一个元素进行操作，同时返回一个Stream对象，可以进行进一步的处理。

总的来说，就是每次操作都创建一个ArrayList，然后将操作之后的结果放进这个list，然后返回它的stream流。

一些常用的函数使用

count

作用: 用于获取集合的数量

参数: 无

返回值: long

skip

作用: 跳过n个集合元素

参数: long size

返回值: Stream流

map

stream运行原理里面介绍了map:

作用: 对每一个集合函数进行操作

参数：Function函数式接口

返回值: Stream流

使用:

list.stream().map((o)-> o + "hhh");

forEach

作用: 遍历每一个集合元素，然后进行一些操作。

参数: Consumer 函数式接口

返回值: void

源码:

使用:

list.stream().forEach(o-> System.out.println(o));

使用这个方法之后就不能再调用方法了，因为返回值为void。

filter

作用: 过滤集合中一些数据

参数: Predicate函数式接口

返回值: Stream流

源码:

使用:

list.stream().filter((o)->o.startsWith("a"));

reduce

作用: 集合中的数据的累积操作

返回值: Stream流

它有多个重载函数，下面有具体的介绍: Stream的reduce的使用_stream.reduce-CSDN博客

总结

1. stream流对于继承Collection集合的类的操作很是方便
2. 对于大数组的操作效率更高
3. stream与lambda表达式天生适配