JDK8---Stream流详解

Stream流

一.概述
二.数据准备
二.Stream流的创建
- [2.1 单列集合创建Stream流.](#2.1 单列集合创建Stream流.)
- [2.2 数组创建Stream流](#2.2 数组创建Stream流)
- [2.3 双列集合创建Stream流](#2.3 双列集合创建Stream流)
[三. 中间操作.](#三. 中间操作.)
- [3.1 filter(过滤操作)](#3.1 filter(过滤操作))
- [3.2 map(计算或者转换)](#3.2 map(计算或者转换))
- [3.3 distinct(去重操作)](#3.3 distinct(去重操作))
- [3.4 sorted(排序操作)](#3.4 sorted(排序操作))
- [3.5 limit (设置流的长度)](#3.5 limit (设置流的长度))
- [3.6 skip(跳过前n个元素)](#3.6 skip(跳过前n个元素))
- [3.7 flatMap(一个对象转为多个对象)](#3.7 flatMap(一个对象转为多个对象))
四.终结操作
- [4.1 forEach(遍历流中的每一个元素)](#4.1 forEach(遍历流中的每一个元素))
- [4.2 count(获取流中元素的个数)](#4.2 count(获取流中元素的个数))
- [4.3 max和min(获取流中的最大值或最小值)](#4.3 max和min(获取流中的最大值或最小值))
- [4.4 collection(把当前流转化为一个集合) ==最常用==](#4.4 collection(把当前流转化为一个集合) ==最常用==)
- [4.5 anyMatch(任一匹配)](#4.5 anyMatch(任一匹配))
- [4.6 allMatch(都符合条件)](#4.6 allMatch(都符合条件))
- [4.7 noneMatch(都不符合条件)](#4.7 noneMatch(都不符合条件))
- [4.8 findAny(获取任意一个元素)](#4.8 findAny(获取任意一个元素))
- [4.9 findFirst(获取流中的第一个元素)](#4.9 findFirst(获取流中的第一个元素))

一.概述

在 Java 中，Stream 是一个来自java.util.stream包的接口，用于对集合（如List、Set等）或数组等数据源进行操作的一种抽象层。它可以让你以一种声明式的方式处理数据，更专注于 "做什么" 而不是 "怎么做"。简单来说，Stream 就像是一条数据的管道，数据在这个管道中流动，并且可以在流动的过程中被各种操作修改。
对Stream流的操作可以分为三种:
1. 创建流: 可以由数组或者集合创建.
2. 中间操作: 每次返回一个新的流，可以有多个中间操作
3. 终结操作: 每个流只能进行一次终端操作，终端操作结束后流无法再次使用。终端操作会产生一个新的集合.
Stream流的特性:
- 惰性求值（Lazy Evaluation）：Stream流的中间操作（如filter、map、sorted等）是惰性求值的。这意味着当你定义了一系列中间操作时，这些操作并不会立即执行。只有当遇到终端操作（如forEach、reduce、collect等）时，整个操作链才会被触发执行。
- 不可变（Immutability）: Stream 本身是不可变的。这意味着一旦一个 Stream 对象被创建，你不能修改它。每一个中间操作都会返回一个新的 Stream 对象，而不是在原始的 Stream 上进行修改。
- 管道化（Pipelining）: Stream 操作可以像管道一样串联起来。一个操作的输出可以作为下一个操作的输入，从而可以对数据进行连续的处理。这种管道化的方式使得代码更加紧凑和易读，并且能够高效地处理数据。
- 内部迭代（Internal Iteration）: 与传统的外部迭代（如使用for循环）不同，Stream 采用内部迭代。在传统的外部迭代中，你需要手动控制迭代的过程，例如，在一个for循环中，你要明确地指定循环的起始、结束条件和每次迭代的步长。而在 Stream 中，迭代的过程是由 Stream 库内部管理的，你只需要指定要对数据进行什么操作（通过中间操作和终端操作）。
- 支持多种数据源和数据类型:
  - 数据源多样性：Stream 可以从各种数据源创建，如集合（List、Set、Map等）、数组、I/O 通道等。这使得它可以广泛地应用于不同的数据处理场景。
  - 数据类型多样性：它可以处理各种数据类型，包括基本数据类型（通过IntStream、LongStream、DoubleStream等专门的流）和引用数据类型。例如，可以创建一个IntStream来处理整数数组，也可以创建一个Stream<String>来处理字符串列表。

二.数据准备

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@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@EqualsAndHashCode//用于后期的去重使用
public class Author {
    //id
    private Long id;
    //姓名
    private String name;
    //年龄
    private Integer age;
    //简介
    private String intro;
    //作品
    private List<Book> books;
}

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@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@EqualsAndHashCode//用于后期的去重使用
public class Book {
    //id
    private Long id;
    //书名
    private String name;

    //分类
    private String category;

    //评分
    private Integer score;

    //简介
    private String intro;

}

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private static List<Author> getAuthors() {
        //数据初始化
        Author author = new Author(1L,"蒙多",33,"一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",null);
        Author author2 = new Author(2L,"亚拉索",15,"狂风也追逐不上他的思考速度",null);
        Author author3 = new Author(3L,"易",14,"是这个世界在限制他的思维",null);
        Author author4 = new Author(3L,"易",14,"是这个世界在限制他的思维",null);

        //书籍列表
        List<Book> books1 = new ArrayList<>();
        List<Book> books2 = new ArrayList<>();
        List<Book> books3 = new ArrayList<>();

        books1.add(new Book(1L,"刀的两侧是光明与黑暗","哲学,爱情",88,"用一把刀划分了爱恨"));
        books1.add(new Book(2L,"一个人不能死在同一把刀下","个人成长,爱情",99,"讲述如何从失败中明悟真理"));

        books2.add(new Book(3L,"那风吹不到的地方","哲学",85,"带你用思维去领略世界的尽头"));
        books2.add(new Book(3L,"那风吹不到的地方","哲学",85,"带你用思维去领略世界的尽头"));
        books2.add(new Book(4L,"吹或不吹","爱情,个人传记",56,"一个哲学家的恋爱观注定很难把他所在的时代理解"));

        books3.add(new Book(5L,"你的剑就是我的剑","爱情",56,"无法想象一个武者能对他的伴侣这么的宽容"));
        books3.add(new Book(6L,"风与剑","个人传记",100,"两个哲学家灵魂和肉体的碰撞会激起怎么样的火花呢？"));
        books3.add(new Book(6L,"风与剑","个人传记",100,"两个哲学家灵魂和肉体的碰撞会激起怎么样的火花呢？"));

        author.setBooks(books1);
        author2.setBooks(books2);
        author3.setBooks(books3);
        author4.setBooks(books3);

        List<Author> authorList = new ArrayList<>(Arrays.asList(author,author2,author3,author4));
        return authorList;
    }

二.Stream流的创建

2.1 单列集合创建Stream流.

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		List<Author> authors = getAuthors();
		Stream<Author> stream = authors.stream();

2.2 数组创建Stream流

Arrays.stream(数组) 或者使用Stream.of来创建

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		Integer[] arr = {1,2,3,4,5};
        Stream<Integer> stream = Arrays.stream(arr);
        Stream<Integer> stream2 = Stream.of(arr);

2.3 双列集合创建Stream流

转换成单列集合后再创建

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		Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("蜡笔小新",19);
        map.put("黑子",17);
        map.put("日向翔阳",16);

        Stream<Map.Entry<String, Integer>> stream = map.entrySet().stream();

三. 中间操作.

3.1 filter(过滤操作)

可以对流中的元素进行条件过滤，符合过滤条件的才能继续留在流中。
打印所有姓名长度大于1的作家的姓名.

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		List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .filter(author -> author.getName().length()>1)
                .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

3.2 map(计算或者转换)

打印所有作家的姓名

java 复制代码

		List<Author> authors = getAuthors();
	
        authors
                .stream()
                .map(author -> author.getName())
                .forEach(name->System.out.println(name));

3.3 distinct(去重操作)

打印所有作家的姓名，并且要求其中不能有重复元素。

java 复制代码

		List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .distinct()
                .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

注意：distinct方法是依赖Object的equals方法来判断是否是相同对象的。所以需要注意重写equals方法。

3.4 sorted(排序操作)

对流中的元素按照年龄进行降序排序，并且要求不能有重复的元素。

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		 List<Author> authors = getAuthors();
		// 对流中的元素按照年龄进行降序排序，并且要求不能有重复的元素。
        authors.stream()
                .distinct()
                .sorted((o1, o2) -> o2.getAge()-o1.getAge())
                .forEach(author -> System.out.println(author.getAge()));

3.5 limit (设置流的长度)

对流中的元素按照年龄进行降序排序，并且要求不能有重复的元素,然后打印其中年龄最大的两个作家的姓名。

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		List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .distinct()
                .sorted()
                .limit(2)
                .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

3.6 skip(跳过前n个元素)

打印除了年龄最大的作家外的其他作家，要求不能有重复元素，并且按照年龄降序排序。

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 		//打印除了年龄最大的作家外的其他作家，要求不能有重复元素，并且按照年龄降序排序。
        List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .distinct()
                .sorted()
                .skip(1)
                .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

3.7 flatMap(一个对象转为多个对象)

打印所有书籍的名字。要求对重复的元素进行去重。

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//        打印所有书籍的名字。要求对重复的元素进行去重。
        List<Author> authors = getAuthors();

        authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .distinct()
                .forEach(book -> System.out.println(book.getName()));

四.终结操作

4.1 forEach(遍历流中的每一个元素)

输出所有作家的名字

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		//        输出所有作家的名字
        List<Author> authors = getAuthors();

        authors.stream()
                .map(author -> author.getName())
                .distinct()
                .forEach(name-> System.out.println(name));

4.2 count(获取流中元素的个数)

打印这些作家的所出书籍的数目，注意删除重复元素。

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		//打印这些作家的所出书籍的数目，注意删除重复元素。
        List<Author> authors = getAuthors();

        long count = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .distinct()
                .count();
        System.out.println(count);

4.3 max和min(获取流中的最大值或最小值)

分别获取这些作家的所出书籍的最高分和最低分并打印。

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//        分别获取这些作家的所出书籍的最高分和最低分并打印。
        //Stream<Author>  -> Stream<Book> ->Stream<Integer>  ->求值

        List<Author> authors = getAuthors();
        Optional<Integer> max = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .map(book -> book.getScore())
                .max((score1, score2) -> score1 - score2);

        Optional<Integer> min = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .map(book -> book.getScore())
                .min((score1, score2) -> score1 - score2);
        System.out.println(max.get());
        System.out.println(min.get());

4.4 collection(把当前流转化为一个集合) 最常用

获取一个存放所有作者名字的List集合。

java 复制代码

//        获取一个存放所有作者名字的List集合。
        List<Author> authors = getAuthors();
        List<String> nameList = authors.stream()
                .map(author -> author.getName())
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(nameList);

获取一个所有书名的Set集合。

java 复制代码

//        获取一个所有书名的Set集合。
        List<Author> authors = getAuthors();
        Set<Book> books = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .collect(Collectors.toSet());

        System.out.println(books);

获取一个Map集合，map的key为作者名，value为List

java 复制代码

//        获取一个Map集合，map的key为作者名，value为List<Book>
        List<Author> authors = getAuthors();

        Map<String, List<Book>> map = authors.stream()
                .distinct()
                .collect(Collectors.toMap(author -> author.getName(), author -> author.getBooks()));

        System.out.println(map);

4.5 anyMatch(任一匹配)

判断是否有年龄在29以上的作家

java 复制代码

//        判断是否有年龄在29以上的作家
        List<Author> authors = getAuthors();
        boolean flag = authors.stream()
                .anyMatch(author -> author.getAge() > 29);
        System.out.println(flag);

4.6 allMatch(都符合条件)

判断是否所有的作家都是成年人

java 复制代码

//        判断是否所有的作家都是成年人
        List<Author> authors = getAuthors();
        boolean flag = authors.stream()
                .allMatch(author -> author.getAge() >= 18);
        System.out.println(flag);

4.7 noneMatch(都不符合条件)

判断作家是否都没有超过100岁的。

java 复制代码

//        判断作家是否都没有超过100岁的。
        List<Author> authors = getAuthors();

        boolean b = authors.stream()
                .noneMatch(author -> author.getAge() > 100);

        System.out.println(b);

4.8 findAny(获取任意一个元素)

获取任意一个年龄大于18的作家，如果存在就输出他的名字

java 复制代码

//        获取任意一个年龄大于18的作家，如果存在就输出他的名字
        List<Author> authors = getAuthors();
        Optional<Author> optionalAuthor = authors.stream()
                .filter(author -> author.getAge()>18)
                .findAny();

        optionalAuthor.ifPresent(author -> System.out.println(author.getName()));

4.9 findFirst(获取流中的第一个元素)

获取流中的第一个元素。

java 复制代码

//        获取一个年龄最小的作家，并输出他的姓名。
        List<Author> authors = getAuthors();
        Optional<Author> first = authors.stream()
                .sorted((o1, o2) -> o1.getAge() - o2.getAge())
                .findFirst();

        first.ifPresent(author -> System.out.println(author.getName()));