Java 函数式编程--流操作
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外部迭代到内部迭代
在使用集合类时,通用的方式是在使用 for
循环集合上进行迭代,然后处理每一个元素。比如计算集合中来自上海的用户:
int count = 0;
for (User user : allUsers) {
if (user.isFrom("Shanghai")) {
count++;
}
}
以上代码为外部迭代,这样的方式要写很多样板代码。
另一种方式是内部迭代:
long count = allUsers.stream()
.filter(user -> user.isFrom("Shanghai"))
.count();
整个过程变成了函数调用,且被分解为两个简单的操作:
- 找出所有来自上海的用户。
- 计算他们的数量。
每种操作都对应 Stream
接口的一个方法。为了找出来自上海的用户,需要对 Stream
对象进行过滤:filter()
方法,该方法接受一个 lambda 表达式,最后由 count()
方法计算给定的 Stream
中包含多少对象。
只调用 filter()
方法并不会做任何操作:
allUsers.stream()
.filter(user -> {
out.println(user.name);
return user.isFrom("Shanghai")
});
以上代码不会产生任何输出,只有最后调用了 count()
方法,才能看到输出。filter
方法返回的是一个 Stream
对象,这个过程和建造者模式相似。
建造者模式通过一系列的操作设置属性,只有最后调用了 build()
方法对象才会被创建。在这里 filter()
方法只是传递了一个 lambda 表达式,只有在 count()
方法被调用时才会去执行它。
常用的流操作
filter
filter()
方法在上一部分已经出现过,它使用给定的 lambda 表达式检查流中的元素,并过滤出符合条件的元素。
List<User> usersFromShanghai = allUsers.stream()
// 过滤出来自上海的用户
.filter(user -> user.isFrom("Shanghai"))
.collect(Collectors.toList());
filter()
方法的参数是 Predicate
接口:
collect
该方法接受一个 Collector
类型的函数式接口。可以结合 Collectors
提供的方法来完成操作。
将所有来自上海的用户存入一个列表中:
List<User> usersFromShanghai = allUsers.stream()
.filter(user -> user.isFrom("Shanghai"))
.collect(Collectors.toList());
统计每个地区用户的数量,这个操作与 SQL 中的 group by
类似。:
Map<String, Long> userMap = allUsers.stream()
// 以 User 的 location 进行分组,对每个分组计数
.collect(Collectors.groupingBy(User::getLocation, Collectors.counting()));
collect()
方法还可以完成很多操作,以上只是其中一种。
map
map()
可以将一个流中的值转换为一个新的流。
将一个字符串列表全部转为大写:
List<String> list = Stream.of("a", "b", "c")
// 将每个字符串转换成大写
.map(str -> str.toUpperCase())
// 转换为列表
.collect(Collectors.toList());
这里传给 map()
的 lambda 表达式接受一个 String
类型的参数,返回一个新的 String
。参数和返回值可以不属于同一种类型。
map()
方法的参数是 Function
函数式接口:
flatMap
flatMap()
将一个流中每一个值都转换为 Stream
对象。
可以使用该方法将多个列表合并:
List<Integer> together = Stream.of(Arrays.asList(1, 2, 3), Arrays.asList(4, 5, 6))
// 将每个列表都转换成 Stream
.flatMap(numbers -> numbers.stream())
// 转换成列表
.collect(Collectors.toList());
flatMap()
方法的参数也是 Function
接口,唯一的区别在于返回值限定为 Stream
类型。
reduce
reduce()
方法可以实现从一组值中生成一个值。
对一个列表进行求和:
int sum = Stream.of(1, 2, 3, 4)
.reduce(0, (acc, e) -> acc + e);
对一个列表求阶乘:
int sum = together.stream()
.reduce(1, (acc, e) -> acc * e);
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