Java Stream 流（Stream API）详细讲解

一、什么是 Stream 流

1.1 Stream 的本质

Stream 是 Java 8 引入的一套用于 集合数据处理的函数式 API。

需要明确几点：

Stream 不是数据结构
Stream 不存储数据
Stream 不修改原集合
Stream 关注的是 对数据的"计算过程"

可以把 Stream 理解为：

对集合中的数据，建立一条"流水线"，数据依次经过各种操作，最终得到结果。

1.2 为什么要使用 Stream

在没有 Stream 之前，我们通常这样写代码：

java 复制代码

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> result = new ArrayList<>();

for (int x : list) {
    if (x % 2 == 0) {
        result.add(x * x);
    }
}

问题：

代码冗长
不利于并行计算

使用 Stream：

java 复制代码

List<Integer> result = list.stream()
        .filter(x -> x % 2 == 0)
        .map(x -> x * x)
        .toList();

二、Stream 的核心特点

2.1 三大特性

不存储数据
惰性执行
一次性消费

2.2 惰性执行示例

java 复制代码

list.stream()
    .filter(x -> {
        System.out.println("filter: " + x);
        return x > 2;
    });

上面代码 不会输出任何内容，因为：

没有终止操作，Stream 不会真正执行

三、Stream 的整体使用流程

Stream 使用分为三步：

复制代码

数据源 → 中间操作 → 终止操作

示意：

java 复制代码

list.stream()        // 获取流
    .filter(...)     // 中间操作
    .map(...)        // 中间操作
    .forEach(...);   // 终止操作

四、创建 Stream 的方式

4.1 从集合创建

java 复制代码

List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
Stream<Integer> stream = list.stream();

4.2 从数组创建

java 复制代码

int[] arr = {1, 2, 3};
IntStream stream = Arrays.stream(arr);

4.3 使用 Stream.of

java 复制代码

Stream<String> stream = Stream.of("A", "B", "C");

4.4 创建无限流

java 复制代码

Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, x -> x + 2);
stream.limit(5).forEach(System.out::println);

五、中间操作（Intermediate Operations）

中间操作特点：

返回新的 Stream
支持链式调用
不会立刻执行

5.1 filter（过滤）

java 复制代码

list.stream()
    .filter(x -> x > 3)
    .forEach(System.out::println);

5.2 map（映射）

java 复制代码

list.stream()
    .map(x -> x * 2)
    .forEach(System.out::println);

5.3 flatMap（扁平化）

java 复制代码

List<List<Integer>> lists = List.of(
    List.of(1, 2),
    List.of(3, 4)
);

lists.stream()
     .flatMap(List::stream)
     .forEach(System.out::println);

5.4 distinct（去重）

java 复制代码

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

5.5 sorted（排序）

java 复制代码

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

六、终止操作（Terminal Operations）

终止操作特点：

触发 Stream 执行
返回结果或副作用
一个 Stream 只能有一个终止操作

6.1 forEach

java 复制代码

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

6.2 collect

java 复制代码

List<Integer> newList = list.stream()
        .filter(x -> x > 2)
        .collect(Collectors.toList());

6.3 reduce（归约）

java 复制代码

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

6.4 count / anyMatch / allMatch

java 复制代码

long count = list.stream().count();
boolean hasEven = list.stream().anyMatch(x -> x % 2 == 0);

七、并行流（Parallel Stream）

7.1 使用方式

java 复制代码

list.parallelStream()
    .map(x -> x * x)
    .forEach(System.out::println);

或：

java 复制代码

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

7.2 注意事项

并行流 不保证顺序
不适合 I/O 密集型任务
共享变量可能产生线程安全问题

八、Stream 常见误区

8.1 Stream 会修改原集合？

不会。

8.2 Stream 可以重复使用？

不可以。

java 复制代码

Stream<Integer> s = list.stream();
s.forEach(System.out::println);
s.forEach(System.out::println); // 抛异常

九、Stream 与传统 for 循环对比

对比项	for 循环	Stream
编程风格	命令式	声明式
可读性	一般	高
并行能力	手动	内置
易错性	高	低

十、总结

Stream 是 数据处理工具，不是容器
核心思想是 流水线 + 函数式编程
牢记三步：创建 → 中间操作 → 终止操作
合理使用，不要滥用并行流