Stream是Java8中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API对集合进行操作，就类似与使用SQL执行的数据库操作。也可以使用Stream API来并行执行操作。简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

什么是Stream

是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列

集合讲的是数据，流讲的是计算

PS：

Stream自己不会存储元素
Stream不会改变源对象，相反，他们会返回一个持有结果的新Stream
Stream操作是延迟执行的，这意味着他们会等到需要结果的时候才执行

下面的图可以比较直观的反映这一过程：

创建Stream

一个数据源（数组、集合等），获取一个流
中间操作

一个中间操作链，对数据源的数据进行处理
终止操作（终端操作）

一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果

创建Stream

通过Collection系列集合提供的stream()或parallelStream()

Java8中的Collection接口被扩展，提供了两个获取流的方法：

default Stream stream()：返回一个顺序流

default Stream parallelStream()：返回一个并行流

示例代码：

List<Integer> list = new ArrayList<>();

Stream<Integer> stream1 = list.stream();

Stream<Integer> stream2 = list.parallelStream();

由数组创建流

Java8的Arrays的静态方法stream()可以获取数据流

static Stream stream(T[] arrays)：返回一个流

示例代码：

Integer[] integers = new Integer[10];

Stream<Integer> stream = Arrays.stream(integers);

由值创建流

通过Stream类中的静态方法of()，通过显示值创建一个流，可以接收任意数量的参数

public static Stream of(T ... values)：返回一个流

示例代码：

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

创建无限流

使用静态方法Stream.iterate()和Stream.generate()，创建无限流

迭代：public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)

生成：public static Stream generate(Supplier s)

示例代码：

// 迭代

Stream stream1 = Stream.iterate(0, (x) ->  x + 2);

// 生成

Stream stream2 = Stream.generate(() -> Math.random());

中间操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理！而在终止操作时一次性全部处理，称之为“惰性求值”。

筛选与切片

filter：结合搜lambda，从流中排除元素

limit：截断流，使其元素不超过给定数量

skip(n)：跳过元素，返回一个删除了前n个元素的流；若流中元素不足n个，则返回一个空流；与limit(n)互补

distinct：筛选，通过流所生成的元素的hashCode()和equals()去除重复元素

示例代码：

public class TestStreamApi {

    private static List<Demo> demoList = Arrays.asList(

            new Demo(1, "哈哈哈"),

            new Demo(2, "嘿嘿嘿嘿"),

            new Demo(3, "呵呵呵"),

            new Demo(4, "恩恩恩恩"),

            new Demo(5, "哼哼哼"),

            new Demo(6, "啧啧啧"),

            new Demo(5, "哼哼哼"),

            new Demo(8, "哼")

    );

    public static void main(String[] args) {

        // 中间操作不会执行任何操作

        Stream<Demo> demoStream = demoList.stream()

                .filter((x) -> x.getRemark().length() == 3)

                .limit(4)

                .skip(1)

                .distinct();

        // 终止操作一次性执行全部内容

        // 内部迭代：迭代操作由Stream API完成

        demoStream.forEach(System.out::println);

    }

}

运行结果：

3-呵呵呵

5-哼哼哼

6-啧啧啧

注意：distinct筛选通过流所生成的元素的hashCode()和equals()去除重复元素，所以需要重写Demo的hashCode()和equals()方法。

映射

map：接收Lambda，将元素转换成其它形式或提取信息；接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素

flatMap：接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有的流连接成一个流

示例代码：

public class TestStreamApi {

    private static List<Demo> demoList = Arrays.asList(

            new Demo(1, "哈哈哈"),

            new Demo(2, "嘿嘿嘿嘿")

    );

    public static void main(String[] args) {

        demoList.stream()

                .map(Demo::getRemark)

                .flatMap(TestStreamApi :: filterCharacter)

                .forEach(System.out::println);

    }

    public static Stream<Character> filterCharacter(String str) {

        List<Character> list = new ArrayList<>();

        for (Character c : str.toCharArray()) {

            list.add(c);

        }

        return list.stream();

    }

}

运行结果：

哈

哈

哈

嘿

嘿

嘿

嘿

排序

sorted()：自然排序

sorted(Comparator c)：定制排序

示例代码：

public class TestStreamApi {

    private static List<Demo> demoList = Arrays.asList(

            new Demo(5, "哈哈哈"),

            new Demo(2, "嘿嘿嘿嘿"),

            new Demo(3, "呵呵呵"),

            new Demo(2, "哼哼哼"),

            new Demo(5, "啧啧啧")

    );

    public static void main(String[] args) {

        List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc");

        list.stream()

                .sorted()

                .forEach(System.out::println);

        System.out.println("----------");

        demoList.stream()

                .sorted((x, y) -> {

                    if (x.getNum().equals(y.getNum())) {

                        return x.getRemark().compareTo(y.getRemark());

                    } else {

                        return x.getNum().compareTo(y.getNum());

                    }

                })

                .forEach(System.out::println);

    }

}

运行结果：

aaa

bbb

ccc

2-哼哼哼

2-嘿嘿嘿嘿

3-呵呵呵

5-哈哈哈

5-啧啧啧

终止操作

查找与匹配

allMatch：检查是否匹配所有元素

anyMatch：检查是否匹配所有元素

noneMatch：检查是否没有匹配所有元素

findFirst：返回第一个元素

findAny：返回当前流中的任意元素

count：返回流中元素的总个数

max：返回流中的最大值

min：返回流中的最小值

示例代码：

public class TestStreamApi2 {

        private static List<Demo> demoList = Arrays.asList(

            new Demo("张三", 18, 6666.66, Demo.Status.BUSY),

            new Demo("李四", 38, 3333.33, Demo.Status.FREE),

            new Demo("王五", 28, 5555.55, Demo.Status.FREE),

            new Demo("赵六", 48, 7777.77, Demo.Status.BUSY),

            new Demo("王二麻子", 58, 8888.88, Demo.Status.VOCATION)

    );

    public static void main(String[] args) {

        // 是不是所有的对象都处于BUSY状态

        System.out.println(demoList.stream()

                .allMatch((d) -> d.getStatus().equals(Demo.Status.BUSY)));

        // 是否有对象处于BUSY状态

        System.out.println(demoList.stream()

                .anyMatch((d) -> d.getStatus().equals(Demo.Status.BUSY)));

        // 是否没有对象处于BUSY状态

        System.out.println(demoList.stream()

                .noneMatch((d) -> d.getStatus().equals(Demo.Status.BUSY)));

        // 获取工资最高的

        Optional<Demo> optionalDemo1 = demoList.stream()

                .sorted((x, y) -> -Double.compare(x.getSalary(), y.getSalary()))

                .findFirst();

        System.out.println(optionalDemo1.get());

        // 获取随机一个空闲的

        Optional<Demo> optionalDemo2 = demoList.stream()

                .filter((e) -> e.getStatus().equals(Demo.Status.FREE))

                .findAny();

        System.out.println(optionalDemo2.get());

        // 总数

        System.out.println(demoList.stream().count());

        // 工资最高的

        Optional<Demo> optionalDemo3 = demoList.stream()

                .max((x, y) -> Double.compare(x.getSalary(), y.getSalary()));

        System.out.println(optionalDemo3.get());

        // 最小的工资

        Optional<Double> optionalDemo4 = demoList.stream()

                .map(Demo::getSalary)

                .max(Double::compare);

        System.out.println(optionalDemo4.get());

    }

}

class Demo{

    // 姓名

    String name;

    // 年龄

    Integer age;

    // 工资

    Double salary;

    // 状态

    Status status;

    public Demo() {}

    public Demo(String name, Integer age, Double salary, Status status) {

        this.name = name;

        this.age = age;

        this.salary = salary;

        this.status = status;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public Integer getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(Integer age) {

        this.age = age;

    }

    public Double getSalary() {

        return salary;

    }

    public void setSalary(Double salary) {

        this.salary = salary;

    }

    public Status getStatus() {

        return status;

    }

    public void setStatus(Status status) {

        this.status = status;

    }

    @Override

    public boolean equals(Object o) {

        if (this == o) return true;

        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Demo demo = (Demo) o;

        return name.equals(demo.name) &&

                age.equals(demo.age) &&

                salary.equals(demo.salary) &&

                status == demo.status;

    }

    @Override

    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, age, salary, status);

    }

    @Override

    public String toString() {

        return "Demo{" +

                "name='" + name + '\'' +

                ", age=" + age +

                ", salary=" + salary +

                ", status=" + status +

                '}';

    }

    public enum Status{

        FREE,

        BUSY,

        VOCATION

    }

}

运行结果：

false

true

false

Demo{name='王二麻子', age=58, salary=8888.88, status=VOCATION}

Demo{name='李四', age=38, salary=3333.33, status=FREE}

5

Demo{name='王二麻子', age=58, salary=8888.88, status=VOCATION}

8888.88

归约

reduce(T identify, BinaryOperator) / reduce(BinaryOperator)：可以将流中元素反复结合起来，得到一个值

示例代码：

public class TestStreamApi3 {

    private static List<Demo> demoList = Arrays.asList(

            new Demo("张三", 18, 6666.66, Demo.Status.BUSY),

            new Demo("李四", 38, 3333.33, Demo.Status.FREE),

            new Demo("王五", 28, 5555.55, Demo.Status.FREE),

            new Demo("赵六", 48, 7777.77, Demo.Status.BUSY),

            new Demo("王二麻子", 58, 8888.88, Demo.Status.VOCATION)

    );

    public static void main(String[] args) {

        Optional<Double> optional = demoList.stream()

                .map(Demo::getSalary)

                .reduce(Double::sum);

        System.out.println(optional.get());

    }

}

运行结果：

32222.190000000002

收集

collect：将流转换为其他形式。接收一个Collection接口的实现，用于给Stream中元素做汇总的方法

Collectors接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作（如搜集到List、Set、Map）。

toList：把流中元素收集到List

toSet：把流中元素收集到Set

toCollection：把流中元素收集到创建的集合

counting：计算流中元素的个数

summingInt：对流中元素的整数属性求和

averagingInt：计算流中元素Integer属性的平均值

summarizingInt：收集流中Integer属性的统计值

jioning：连接流中的每个字符串

maxBy：根据比较器选择最大值

minBy：根据比较器选择最小值

reducing：从一个作为累加器的初始值开始，利用BinaryOperator与流中元素逐个结合，从而规约成单个值

collectingAndThen：包裹另一个收集器，对其结果转换函数

groupingBy：根据某个属性值对流分组，属性为K，结果为V

partitioningBy：根据true、false进行分区

给定一个数组，方便测试：

    private static List<Demo> demoList = Arrays.asList(

            new Demo("张三", 18, 6666.66, Demo.Status.BUSY),

            new Demo("李四", 38, 3333.33, Demo.Status.FREE),

            new Demo("王五", 28, 5555.55, Demo.Status.FREE),

            new Demo("赵六", 48, 7777.77, Demo.Status.BUSY),

            new Demo("王二麻子", 58, 8888.88, Demo.Status.VOCATION)

    );

toList

示例代码：

// 收集 - toList

System.out.println("---------------->toList");

List<String> list = demoList.stream()

            .map(Demo::getName)

            .collect(Collectors.toList());

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

运行结果：

张三

李四

王五

赵六

王二麻子

toSet

示例代码：

// 收集 - toSet

System.out.println("---------------->toSet");

Set<String> set = demoList.stream()

        .map(Demo::getName)

        .collect(Collectors.toSet());

set.forEach(System.out::println);

运行结果：

李四

张三

王二麻子

王五

赵六

toCollection

示例代码：

// 收集 - toCollection

System.out.println("---------------->toCollection");

HashSet<String> hashSet = demoList.stream()

        .map(Demo::getName)

        .collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));

hashSet.forEach(System.out::println);

运行结果：

李四

张三

王二麻子

王五

赵六

counting

示例代码：

// 收集 - counting 计算总数

System.out.println("---------------->counting");

System.out.println(demoList.stream()

        .collect(Collectors.counting()));

运行结果：

5

summingInt

示例代码：

// 收集 - summingInt 计算年龄总和

System.out.println("---------------->summingInt");

System.out.println(demoList.stream()

        .collect(Collectors.summingInt(Demo::getAge)));

运行结果：

190

averagingInt

示例代码：

// 收集 - averagingInt 平均年龄

System.out.println("---------------->averagingInt");

System.out.println(demoList.stream()

        .collect(Collectors.averagingInt(Demo::getAge)));

运行结果：

38.0

summarizingInt

示例代码：

// 收集 - summarizingInt

System.out.println("---------------->summarizingInt");

IntSummaryStatistics summaryStatistics = demoList.stream()

        .collect(Collectors.summarizingInt(Demo::getAge));

// 最大值

System.out.println(summaryStatistics.getMax());

// 平均值

System.out.println(summaryStatistics.getAverage());

// 总和

System.out.println(summaryStatistics.getSum());

运行结果：

58

38.0

190

joining

示例代码：

// 收集 - joining 连接姓名

System.out.println("---------------->joining");

String s = demoList.stream()

        .map(Demo::getName)

        .collect(Collectors.joining(",", "开始->", "<-结束"));

System.out.println(s);

运行结果：

开始->张三,李四,王五,赵六,王二麻子<-结束

maxBy

示例代码：

// 收集 - maxBy 获取工资最高的人

System.out.println("---------------->maxBy");

Optional<Demo> max = demoList.stream()

        .collect(Collectors.maxBy((x, y) -> Double.compare(x.getSalary(), y.getSalary())));

System.out.println(max.get());

运行结果：

Demo{name='王二麻子', age=58, salary=8888.88, status=VOCATION}

minBy

示例代码：

// 收集 - minBy 获取最低的

System.out.println("---------------->minBy");

Optional<Double> min = demoList.stream()

        .map(Demo::getSalary)

        .collect(Collectors.minBy(Double::compare));

System.out.println(min.get());

运行结果：

3333.33

groupingBy

示例代码：

// 收集 - groupingBy 根据状态分组

System.out.println("---------------->groupingBy");

Map<Demo.Status, List<Demo>> group = demoList.stream()

        .collect(Collectors.groupingBy(Demo::getStatus));

System.out.println(group);

// 多级分组 先按状态分组,在按年龄分组

Map<Demo.Status, Map<String, List<Demo>>> group2 = demoList.stream()

        .collect(Collectors.groupingBy(Demo::getStatus, Collectors.groupingBy((x) -> {

            if (x.getAge() <= 30) {

                return "青年";

            } else if (x.getAge() <= 45) {

                return "中年";

            } else {

                return "老年";

            }

        })));

System.out.println(group2);

运行结果：

{VOCATION=[Demo{name='王二麻子', age=58, salary=8888.88, status=VOCATION}], FREE=[Demo{name='李四', age=38, salary=3333.33, status=FREE}, Demo{name='王五', age=28, salary=5555.55, status=FREE}], BUSY=[Demo{name='张三', age=18, salary=6666.66, status=BUSY}, Demo{name='赵六', age=48, salary=7777.77, status=BUSY}]}

{VOCATION={老年=[Demo{name='王二麻子', age=58, salary=8888.88, status=VOCATION}]}, FREE={青年=[Demo{name='王五', age=28, salary=5555.55, status=FREE}], 中年=[Demo{name='李四', age=38, salary=3333.33, status=FREE}]}, BUSY={青年=[Demo{name='张三', age=18, salary=6666.66, status=BUSY}], 老年=[Demo{name='赵六', age=48, salary=7777.77, status=BUSY}]}}

partitioningBy

示例代码：

// 收集 - partitioningBy 分区

System.out.println("---------------->partitioningBy");

Map<Boolean, List<Demo>> partition = demoList.stream()

        .collect(Collectors.partitioningBy((x) -> x.getAge() > 30));

System.out.println(partition);

运行结果：

{false=[Demo{name='张三', age=18, salary=6666.66, status=BUSY}, Demo{name='王五', age=28, salary=5555.55, status=FREE}], true=[Demo{name='李四', age=38, salary=3333.33, status=FREE}, Demo{name='赵六', age=48, salary=7777.77, status=BUSY}, Demo{name='王二麻子', age=58, salary=8888.88, status=VOCATION}]}

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Java8新特性 - Stream API

什么是Stream

创建Stream

通过Collection系列集合提供的stream()或parallelStream()

由数组创建流

由值创建流

创建无限流

中间操作

筛选与切片

映射

排序

运行结果： aaa bbb ccc

终止操作

查找与匹配

归约

收集

toList

toSet

toCollection

counting

summingInt

averagingInt

summarizingInt

joining

maxBy

minBy

groupingBy

partitioningBy

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aaa

bbb

ccc