[Java] Stream流使用最多的方式

Java 中 Stream 流的用法全解析

在 Java 编程中,Stream 流提供了一种高效、便捷的方式来处理集合数据。它可以让我们以声明式的方式对数据进行各种操作,如过滤、映射、排序、聚合等,大大简化了数据处理的代码编写。本文将详细介绍 Java 中 Stream 流的用法,包括基础用法、中级用法、高级用法以及一些特殊方法的使用。

一、基础用法

1. 创建 Stream

  • 从集合创建 Stream :通过调用集合的 stream() 方法可以创建一个顺序流。例如:

    List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
    Stream<String> stream1 = list.stream();

  • 从数组创建 Stream :使用 Arrays.stream() 方法可以从数组创建流。例如:

    String[] array = {"apple", "banana", "cherry"};
    Stream<String> stream2 = Arrays.stream(array);

2. 中间操作

  • filter:过滤元素 :使用 filter 方法可以根据指定的条件过滤流中的元素。例如,以下代码过滤出以 "a" 开头的字符串:

    list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println); // 输出: apple

  • map:转换元素map 方法可以将流中的每个元素按照指定的函数进行转换。例如,将字符串转换为大写:

    list.stream()
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println); // 输出: APPLE BANANA CHERRY

3. 终止操作

  • forEach:遍历元素forEach 方法用于遍历流中的每个元素并执行指定的操作。例如:

    list.stream().forEach(System.out::println);

  • collect:收集结果到集合collect 方法可以将流中的元素收集到指定的集合中。例如,收集长度大于 5 的字符串到一个新的列表中:

    List<String> result1 = list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 5)
    .collect(Collectors.toList());

    // 或者使用 toList() 方法(Java 16 及以上版本)
    List<String> result2 = list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 5)
    .toList();

二、中级用法

1. 排序

  • sorted:自然排序或自定义排序sorted 方法可以对流中的元素进行排序。如果元素实现了 Comparable 接口,可以直接使用无参的 sorted 方法进行自然排序。例如:

    list.stream()
    .sorted()
    .forEach(System.out::println); // 输出: apple banana cherry

如果需要自定义排序规则,可以传入一个 Comparator 比较器。例如,按照字符串长度倒序排序:

list.stream()
  .sorted(Comparator.reverseOrder())
  .forEach(System.out::println); // 输出: cherry banana apple

2. 去重

使用 distinct 方法可以去除流中的重复元素。例如:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 2, 3, 4, 4, 5);
List<Integer> distinctNumbers = numbers.stream()
  .distinct()
  .toList();

3. 聚合操作

  • reduce:归约操作reduce 方法可以对流中的元素进行归约操作,例如求和、求乘积等。例如,计算整数列表的总和:

    Optional<Integer> sum = numbers.stream()
    .reduce((a, b) -> a + b); // 可替换为.reduce(Integer::sum);
    System.out.println(sum.get()); // 输出: 19

三、高级用法

1. 并行流

  • parallelStream:并行处理(提高效率) :使用 parallelStream 方法可以创建一个并行流,它会在多个线程上并行处理流中的元素,提高处理效率。例如,计算满足条件的元素数量:

    long count = list.parallelStream()
    .filter(s -> s.length() > 5)
    .count();

2. 短路操作

  • anyMatch、allMatch、noneMatch:短路匹配 :这些方法用于在流中进行短路匹配操作。anyMatch:只要流中有一个元素满足条件就返回true。例如:

    boolean anyStartsWithA = list.stream()
    .anyMatch(s -> s.startsWith("a"));
    System.out.println(anyStartsWithA); // 输出: true

  • allMatch:只有流中所有元素都满足条件才返回 true。例如:

    boolean allStartsWithA = list.stream()
    .allMatch(s -> s.startsWith("a"));
    System.out.println(allStartsWithA); // 输出: false

  • noneMatch:如果流中没有元素满足条件则返回 true。例如:

    boolean noneStartsWithZ = list.stream()
    .noneMatch(s -> s.startsWith("z"));
    System.out.println(noneStartsWithZ); // 输出: true

3. 分组和分区

  • Collectors.groupingBy:分组 :使用 groupingBy 方法可以根据指定的分类函数将流中的元素分组到一个 Map 中。例如,根据字符串的首字母进行分组:

    Map<Character, List<String>> groupedByFirstLetter = list.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(s -> s.charAt(0)));
    System.out.println(groupedByFirstLetter); // {a=[apple], b=[banana], c=[cherry]}

  • Collectors.partitioningBy:分区partitioningBy 方法根据指定的布尔条件将流中的元素分区到一个 Map 中,键为 truefalse。例如,根据字符串长度是否大于 5 进行分区:

    Map<Boolean, List<String>> partitioned = list.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.length() > 5)); // {false=[apple], true=[banana, cherry]}
    System.out.println(partitioned);

4. 收集到 Map

  • Collectors.toMap:收集到 Map :使用 toMap 方法可以将流中的元素收集到一个 Map 中,需要指定键和值的映射函数。例如:

    Map<String, Integer> map = list.stream()
    .collect(Collectors.toMap(Function.identity(), String::length));
    System.out.println(map);

四、flatMap 用法

flatMap

方法用于将流中的每个元素转换为另一个流,然后将这些流扁平化成一个单一的流。这在处理嵌套集合时非常有用。例如:

List<List<String>> listOfLists = Arrays.asList(
    Arrays.asList("apple", "banana"),
    Arrays.asList("cherry", "date"),
    Arrays.asList("fig", "grape")
);

// 使用 flatMap 将嵌套列表扁平化
List<String> flattenedList = listOfLists.stream()
  .flatMap(List::stream)
  .collect(Collectors.toList());

System.out.println(flattenedList); // 输出: [apple, banana, cherry, date, fig, grape]

五、peek 用法

  • peek 方法主要用于调试,它允许你在流的每个元素上执行某个操作(例如打印),而不会改变流中的元素。peek 返回一个新的流,其中包含与原始流相同的元素。例如:

    List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");

    List<String> result = list.stream()
    .peek(s -> System.out.println("Processing: " + s)) // 打印每个元素
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());

    System.out.println(result); // 输出: [APPLE, BANANA, CHERRY]

六、limit 用法

  • limit 方法用于限制流中的元素数量。例如:

    List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date", "fig", "grape");

    List<String> limitedList = list.stream()
    .limit(3)
    .collect(Collectors.toList());

    System.out.println(limitedList); // 输出: [apple, banana, cherry]

七、skip 用法

  • skip 方法用于跳过流中的前 n 个元素。例如:

    List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date", "fig", "grape");

    List<String> skippedList = list.stream()
    .skip(3)
    .collect(Collectors.toList());

    System.out.println(skippedList); // 输出: [date, fig, grape]

八、min 和 max

  • minmax 方法用于查找流中的最小值和最大值。例如:

    List<Integer> numbers = Arrays.asList(10, 20, 30, 40, 50);

    // 查找最小值
    Optional<Integer> min = numbers.stream()
    .min(Integer::compareTo);

    System.out.println(min.get()); // 输出: 10

    // 查找最大值
    Optional<Integer> max = numbers.stream()
    .max(Integer::compareTo);

    System.out.println(max.get()); // 输出: 50

九、findAny 和 findFirst

  • findAnyfindFirst 方法用于查找流中的任意元素和第一个元素。例如:

    List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");

    // 查找任意一个元素
    Optional<String> anyElement = list.stream().findAny();

    System.out.println(anyElement.get()); // 输出: apple (或 banana 或 cherry)

    // 查找第一个元素
    Optional<String> firstElement = list.stream().findFirst();

    System.out.println(firstElement.get()); // 输出: apple

通过以上对 Java 中 Stream 流的全面介绍,我们可以看到它在数据处理方面提供了强大而灵活的功能。合理运用 Stream 流可以使我们的代码更加简洁、高效,提高编程的效率和代码的可读性。在实际开发中,根据具体的需求选择合适的 Stream 流操作方法,可以更好地处理集合数据,实现复杂的数据处理逻辑。

文章转载自: ++佛祖让我来巡山++

原文链接: https://www.cnblogs.com/sun-10387834/p/18601174

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