第二章 Stream API

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第二章 Stream API

developerguy 2016-09-14 18:24:00 浏览670
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引例:

1         List<String> strList = Arrays.asList("zhaojigang","nana","tianya","nana");
2         Stream<String> streamList = strList.stream();//集合转为stream
3         strList = streamList.distinct().filter(str->!str.equals("tianya")).sorted(String::compareTo).collect(Collectors.toList());
4         strList.forEach(System.out::println);

说明:

  • 第一行:创建数组并转为List
  • 第二行:根据List创建stream
  • 第三行:对该stream进行去重-->选择-->排序-->stream转为List
  • 第四行:遍历该List

以上代码显示了stream API的方便。当然,上边的代码可以更为简洁,如下改为一行:

Arrays.asList("zhaojigang","nana","tianya","nana").stream().distinct().filter(str->!str.equals("tianya")).sorted(String::compareTo).collect(Collectors.toList()).forEach(System.out::println);

以上代码有一个易错点:filter是选择而不是过滤,即filter是选择满足条件的元素

一、创建Stream

三种常用API:

  • 集合-->Stream:stream()
  • 数组-->Stream:Stream.of(T t)或者Arrays.stream(T[] t)
  • 任意元素-->Stream:Stream.of(T... values)
复制代码
 1         List<String> strList = Arrays.asList("zhaojigang","nana","tianya","nana");
 2         Stream<String> streamList = strList.stream();//集合转为stream
 3         
 4         String[] strArray = {"java","c++","c"};
 5         Stream<String> streamArray = Stream.of(strArray);//数组转为Stream
 6         Stream<String> streamArray2 = Arrays.stream(strArray);//数组转为Stream
 7         
 8         Stream<String> streamPartArray = Arrays.stream(strArray, 0, 2);//转换部分数组,范围:[0,2)
 9         
10         Stream<String> streamSelf = Stream.of("python","basic","php");//任意元素
复制代码

还有一种:用于产生无限流的,Stream.generate(Supplier<T> s)。

 

二、Stream 2 array/collection/String/map

1、stream2array

1         Stream<String> strStream = Stream.of("java","c++","c","python");
2         Object[] objectArray = strStream.toArray();//只能返回Object[]
3         String[] strArray = strStream.toArray(String[]::new);//构造器引用(类似于方法引用),可以返回String[]

说明:

通过构造器引用(类似于方法引用),可以构造出具体类型的数组。

 

2、stream2collection

1         List<String> strList = strStream.collect(Collectors.toList());//返回List
2         Set<String> strSet = strStream.collect(Collectors.toSet());//返回set
3         ArrayList<String> strArrayList = strStream.collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));//收集到指定的List集合,例如收集到ArrayList

说明:

通过构造器引用,可以构造出具体类型的集合。

 

3、将stream中的元素拼接起来(joining()、joining(","))

1         Stream<String> strStream = Stream.of("java","c++","c","python");
2         String str = strStream.collect(Collectors.joining());//将所有字符串拼接起来,结果:javac++cpython
3         System.out.println(str);
4         
5         String str2 = strStream.collect(Collectors.joining(","));//将所有字符串拼接起来,中间用","隔开,结果:java,c++,c,python
6         System.out.println(str2);

 

arryIds.stream().map(Object::toString).collect(Collectors.joining(","));

 

4、stream2map(toMap、toConcurrentMap)

复制代码
 1         Stream<String> strStream = Stream.of("java","c++","c","python");
 2         Map<String, Integer> map1 = strStream.collect(Collectors.toMap(Function.identity(), (x)->0));
 3         //Function.identity()-->返回strStream中的元素,toMap方法的我两个参数都是Function接口型的,所以第二个参数即使只放0,也不能直接写作0,可以使用如上的方式进行操作
 4         
 5         for(String key : map1.keySet()){
 6             System.out.println("key:"+key+"->"+"value:"+map1.get(key));
 7         }
 8         //结果
 9         /*
10         key:python->value:0
11         key:c++->value:0
12         key:c->value:0
13         key:java->value:0
14          */
复制代码

说明:

  • toMap-->stream转为map
  • Function.identity()-->返回stream中的元素

如果key重复的话,这时就会出现问题"duplicate key",采用如下方式解决(增加第三个参数):

1         Stream<String> strStream = Stream.of("java","c++","c","python","java");
2         Map<String, Integer> map1 = strStream.collect(Collectors.toMap(Function.identity(), //key
3                                                                         (x)->0,             //value
4                                                                         (existingValue, newValue) -> existingValue));//如果key重复,取旧值

需要指定返回map的具体类型(增加第四个参数)。

1         Map<String, Integer> map1 = strStream.collect(Collectors.toMap(Function.identity(), //key
2                                                                         (x)->0,             //value
3                                                                         (existingValue, newValue) -> existingValue,//如果key重复,取旧值
4                                                                         TreeMap::new));//返回TreeMap

注意:每一个toMap就会对应一个相应的toConcurrentMap

 

5、groupingBy partitioningBy

复制代码
 1         /***************************groupingBy partitioningBy**************************/
 2         Stream<Locale> localeStream = Stream.of(Locale.getAvailableLocales());
 3         Map<String, List<Locale>> country2localeList = localeStream.collect(Collectors.groupingBy(Locale::getCountry));//根据国家分组,groupBy的参数是分类器
 4         List<Locale> locales = country2localeList.get("CH");
 5         
 6         Map<String, Set<Locale>> country2localeSet = localeStream.collect(Collectors.groupingBy(Locale::getCountry, Collectors.toSet()));//根据国家分组,groupBy的参数是分类器,返回set
 7         Set<Locale> localeSet = country2localeSet.get("CH");
 8         
 9         Map<Boolean, List<Locale>> country2locales = localeStream.collect(Collectors.partitioningBy(locale->locale.getLanguage().equals("en")));//分成两组,一组为true(即语言是en的),一组为false(即语言不是en的)
10         List<Locale> trueLocale = country2locales.get(true);
复制代码

 

三、filter(Predicate p)

注意:是选择而非过滤

1         Stream<String> streamSelf = Stream.of("python","basic","php");
2         streamSelf.filter(str->str.startsWith("p")).forEach(System.out::println);

注意:

  • stream也是可以foreach的,没必要一定要转化成集合再foreach

更好的写法可能是下边这种:

1         Predicate<String> startCondition = str->str.startsWith("p");
2         streamSelf.filter(startCondition).forEach(System.out::println);

说明:将条件(通常是lambda表达式)抽取出来。这种方式在多个条件的情况下比较清晰。

注意:函数式接口 = lambda表达式 (即lambda表达式只能返回为函数式接口)

1         Stream<String> s = Stream.of("java1","java3","java","php12");
2         Predicate<String> condition1 = str->str.length()==5;//条件1
3         Predicate<String> condition2 = str->str.startsWith("j");//条件2
4         s.filter(condition1.and(condition2)).forEach(System.out::println);//and条件

说明:

多条件运算:and or

四、map(Function mapper)

作用:对流中的每一个元素进行操作。

1         Stream<String> streamSelf = Stream.of("python","basic","php");
2         streamSelf.map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);

说明:将流内的每一个String全部转换为了大写。

 

五、reduce 

作用:对stream中的每一个元素做聚合操作。

1         Stream<Integer> reduceStream = Stream.of(1,2,3,4,5);
2         Optional<Integer> sumOption = reduceStream.reduce((x,y)->x+y);//计算1+2+3+4+5,即对元素中的元素进行聚合计算,而map是对元素中的每一个元素分别计算(注意:如果stream为null的话,就会产生无效的结果,需要使用Optional接收)
3         //Optional<Integer> sumOption = reduceStream.reduce(Integer::sum);//计算1+2+3+4+5,即对元素中的元素进行聚合计算,而map是对元素中的每一个元素分别计算
4 
5         Integer result = reduceStream.reduce(0, Integer::sum);//0为标识值,即计算:0+1+2+。。+5,如果整个stream为null,就返回标识值。
6         System.out.println(result);

注意:以上是reduce的简单形式,即内联函数是(T,T)->T,即返回值和参数类型是一样的,返回值和参数类型不同的场景需要自己编写函数(用的较少)

 

六、Optional

两种用法:

  • ifPresent(xxx):存在的就执行xxx,不存在就什么都不执行
  • orElse(xxx):存在就返回存在的值,不存在就返回xxx(可以理解为是默认值)
复制代码
1         Stream<String> optionalStream = Stream.of("java","python","basic");
2         Optional<String> optionValue = optionalStream.filter(str->str.startsWith("p")).findFirst();
3         optionValue.ifPresent(str->System.out.println(str));//if optionalValue为true,即str存在,则输出str,当然也可以使用如下
4         String str = optionValue.orElse("xxx");//如果optionValue为false,即不存在以p开头的字符串时,使用"xxx"来替代
5         System.out.println(str);
复制代码

 

Optional是Java8提供的为了解决null安全问题的一个API。善用Optional可以使我们代码中很多繁琐、丑陋的设计变得十分优雅。这篇文章是建立在你对Optional的用法有一定了解的基础上的,如果你还不太了解Optional,可以先去看看相关教程,或者查阅Java文档。

 使用Optional,我们就可以把下面这样的代码进行改写。

public static String getName(User u) {
    if (u == null)
        return "Unknown";
    return u.name;
}

不过,千万不要改写成这副样子。

public static String getName(User u) {
    Optional<User> user = Optional.ofNullable(u);
    if (!user.isPresent())
        return "Unknown";
    return user.get().name;
}

这样改写非但不简洁,而且其操作还是和第一段代码一样。无非就是用isPresent方法来替代u==null。这样的改写并不是Optional正确的用法,我们再来改写一次。

public static String getName(User u) {
    return Optional.ofNullable(u)
                    .map(user->user.name)
                    .orElse("Unknown");
}

这样才是正确使用Optional的姿势。那么按照这种思路,我们可以安心的进行链式调用,而不是一层层判断了。看一段代码:

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    if (comp != null) {
        CompResult result = comp.getResult();
        if (result != null) {
            User champion = result.getChampion();
            if (champion != null) {
                return champion.getName();
            }
        }
    }
    throw new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available.");
}

由于种种原因(比如:比赛还没有产生冠军、方法的非正常调用、某个方法的实现里埋藏的大礼包等等),我们并不能开心的一路comp.getResult().getChampion().getName()到底。而其他语言比如kotlin,就提供了在语法层面的操作符加持:comp?.getResult()?.getChampion()?.getName()。所以讲道理在Java里我们怎么办!

 

让我们看看经过Optional加持过后,这些代码会变成什么样子。

public static String getChampionName(Competition comp) throws IllegalArgumentException {
    return Optional.ofNullable(comp)
            .map(c->c.getResult())
            .map(r->r.getChampion())
            .map(u->u.getName())
            .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("The value of param comp isn't available."));
}

这就很舒服了。Optional给了我们一个真正优雅的Java风格的方法来解决null安全问题。虽然没有直接提供一个操作符写起来短,但是代码看起来依然很爽很舒服。更何况?.这样的语法好不好看还见仁见智呢。

还有很多不错的使用姿势,比如为空则不打印可以这么写:

string.ifPresent(System.out::println);

Optional的魅力还不止于此,Optional还有一些神奇的用法,比如Optional可以用来检验参数的合法性。

public void setName(String name) throws IllegalArgumentException {
    this.name = Optional.ofNullable(name).filter(User::isNameValid)
                        .orElseThrow(()->new IllegalArgumentException("Invalid username."));
}

这样写参数合法性检测,应该足够优雅了吧。

 

参考资料

  • 使用 Java8 Optional 的正确姿势 – 隔叶黄莺 Unmi Blog (https://unmi.cc/proper-ways-of-using-java8-optional/)

https://mp.weixin.qq.com/s/p_vwjlpK6GxQBk5_nSbeQA

 

七、limit skip contact

1、limit(long size)

作用:截取stream的前size个元素。

1         Stream<String> streamSelf = Stream.of("python","basic","php");
2         streamSelf.limit(2).forEach(System.out::println);//截取前两个

2、skip(long size)

作用:跳过stream的钱size个元素

1         Stream<String> streamSelf = Stream.of("python","basic","php");
2         streamSelf.skip(2).forEach(System.out::println);//跳过前两个

3、contact(Stream<T>,Stream<T>)

作用:拼接两个stream

1         Stream<String> streamSelf = Stream.of("python","basic","php");
2         Stream<String> streamSelf2 = Stream.of("python2","basic2","php2");
3         Stream.concat(streamSelf, streamSelf2).forEach(System.out::println);

 

八、聚合函数 count max min findFirst findAny anyMatch allMatch noneMatch

1         Stream<String> streamSelf = Stream.of("python","basic","php","b");
2         System.out.println(streamSelf.count());//计算流中的元素个数
3         Optional<String> largest = streamSelf.max(String::compareToIgnoreCase);//寻找最大值
4         if(largest.isPresent()){
5             System.out.println(largest.get());
6         }

说明:min函数也一样。

注意:Optional的使用,上边的是最差的一种形式,见"六"。

复制代码
 1         Optional<String> firstMatch = streamSelf.filter(str->str.startsWith("b")).findFirst();//寻找第一个符合条件的元素
 2         firstMatch.ifPresent(System.out::println);//这是Optional的第一种用法
 3         
 4         Optional<String> anyMatch = streamSelf.parallel().filter(str->str.startsWith("b")).findAny();//返回集合中符合条件的任意一个元素,对于并行处理非常好(因为多个线程只要有一个线程找到了,整个计算就会结束)
 5         if(anyMatch.isPresent()){
 6             System.out.println(anyMatch.get());//这里的结果可能是b,有可能是basic
 7         }
 8         
 9         boolean isAnyMatch = streamSelf.parallel().anyMatch(str->str.startsWith("c"));//集合中是否有一个满足条件
10         System.out.println(isAnyMatch);
11         
12         Stream<String> streamSelf3 = Stream.of("basic","b");
13         boolean isAllMatch = streamSelf3.parallel().allMatch(str->str.startsWith("b"));//集合中是否所有元素都满足条件
14         System.out.println(isAllMatch);
15         
16         boolean isAllNotMatch = streamSelf.parallel().noneMatch(str->str.startsWith("p"));//集合中是否没有一个元素满足条件
17         System.out.println(isAllNotMatch);
复制代码

注意:

  • optional的最佳用法:ifPresent()-->如果有就输出,如果没有,什么都不做
  • parallel():将stream转为并行流,并行流的使用一定要注意线程安全

 

九、原始类型流

  • IntStream:int、short、char、byte、boolean
  • LongStream:long
  • DoubleStream:double、float

http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5492122.html

 

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