關於JAVA8的 Stream學習
一、Stream的使用
1.1 創建
- 通過Collection接口的實現類提供的 stream（）方法，或
- 通過Arrays中的靜態方法 stream（）獲取
- 通過Stream類中的靜態方法 of()
- 無限流(迭代/生成)
/**
* @Author: 郜宇博
* @Date: 2021/9/1 23:28
* 流操作
*/
public class StreamTests {
@Test
public void test(){
//1.通過Collection接口的實現類提供的 stream（）方法，或
Collection<String> list = new ArrayList<>();
list.stream();
list.parallelStream();
//2.通過Arrays中的靜態方法 stream（）獲取
Integer[] integers = new Integer[10];
Arrays.stream(integers);
//3.通過Stream類中的靜態方法 of()
Stream<String> stream = Stream.of("1","2");
//4.無限流
//迭代
Stream<Integer> iterate = Stream.iterate(0, (x) -> x + 2);
//生成
Stream<Double> generate = Stream.generate(() -> Math.random());
}
}
1.1.1並行流parallelStream
parallelStream提供瞭流的並行處理，它是Stream的另一重要特性，其底層使用Fork/Join框架實現。簡單理解就是多線程異步任務的一種實現。
1.2 步驟
- 創建Stream；
- 轉換Stream，每次轉換原有Stream對象不改變，返回一個新的Stream對象（可以有多次轉換）；
- 對Stream進行聚合（Reduce）操作，獲取想要的結果；
二、Stream的特性
惰性求值:
多個中間操作可以連接起來形成一個流水線，除非流水線上觸發終止操作，否則中間操作不會執行任何處理！而是在終止操作時一次性全部處理，這種情況稱為“惰性求值”。
三、中間操作
篩選與切片
3.1 filter()
接受lambda表達式，從流中排除某些元素
@Test
public void test2(){
//獲取一個數組
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i <10; i++) {
arrayList.add(i);
}
//流操作：獲取大於5的
arrayList.stream().filter((num)->num>5).forEach(System.out::println);
}
//結果： 6 7 8 9
3.2 limit()
截斷流，使其元素個數不超過一定數量
滿足limit的數量後，就短路，不在執行後續操作
@Test
public void test2(){
//獲取一個數組
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i <10; i++) {
arrayList.add(i);
}
//流操作：獲取大於5的
arrayList.stream().filter((num)->num>5)
.limit(2)
.forEach(System.out::println);
}
//結果： 6 7
3.3 skip()
跳過元素，跳過前n個元素，執行後面的元素，如果不足n個則返回空流
@Test
public void test2(){
//獲取一個數組
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i <10; i++) {
arrayList.add(i);
}
//流操作：獲取大於5的
arrayList.stream().filter((num)->num>5)
.skip(2)
.forEach(System.out::println);
}
//結果： 8 9
3.3 map()
映射，在方法中使用方法Function< T> 函數型接口 -----> R apply(T t);
@Test
public void test4(){
//獲取一個list
List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
//使用流操作 轉化大寫
list.stream().map((str)->str.toUpperCase())
.forEach(System.out::println);
}
/*結果：AAA
BBB
CCC*/
@Test
public void test3(){
//獲取一個list
List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
//流操作： 將list中的元素取出
//第一步使用map取出流，流裡存放的還是流
//因此需要二次foreach
Stream<Stream<Character>> chs = list.stream().map(StreamTests::getUpper);
chs.forEach((stream)->{
stream.forEach(System.out::print);
});
}
//將str返回為流對象
public static Stream<Character> getUpper(String str){
List<Character> list = new ArrayList<>();
for (Character character: str.toCharArray()){
list.add(character);
}
return list.stream();
}
//結果：aaabbbccc
3.4 map()
映射，在方法中使用方法Function< T> 函數型接口 —–> R apply(T t);
@Test
public void test4(){
//獲取一個list
List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
//使用流操作 轉化大寫
list.stream().map((str)->str.toUpperCase())
.forEach(System.out::println);
}
/*結果：AAA
BBB
CCC*/
@Test
public void test3(){
//獲取一個list
List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
//流操作： 將list中的元素取出
//第一步使用map取出流，流裡存放的還是流
//因此需要二次foreach
Stream<Stream<Character>> chs = list.stream().map(StreamTests::getUpper);
chs.forEach((stream)->{
stream.forEach(System.out::print);
});
}
//將str返回為流對象
public static Stream<Character> getUpper(String str){
List<Character> list = new ArrayList<>();
for (Character character: str.toCharArray()){
list.add(character);
}
return list.stream();
}
//結果：aaabbbccc
3.3.1 flatMap
相當於集合方法的 addAll
即：將流中的流內元素取出，放入一個流中，而不是流內套流
@Test
public void test3(){
//獲取一個list
List<String> list = Arrays.asList("aaa","bbb","ccc");
//流操作： 將list中的元素取出
//第一步使用map取出流，流裡存放的還是流
//因此需要二次foreach
Stream<Stream<Character>> chs = list.stream().map(StreamTests::getUpper);
chs.forEach((stream)-> stream.forEach(System.out::print));
System.out.println("\n=====");
//方法二：
//使用flatMap
list.stream().flatMap(StreamTests::getUpper).forEach(System.out::print);
}
3.5 sorted
@Test
public void test5(){
List<String> list = Arrays.asList("aaa", "ccc", "bbbb", "eeeee");
//自然排序
list.stream()
.sorted()
.forEach(System.out::println);
System.out.println("=============");
//定制排序
list.stream()
.sorted((x,y)->{
//如果長度一樣，則按照字典排序
if (x.length() == y.length()){
return x.compareTo(y);
}
//如果長度不一樣則按照長度的降序排序
else {
return y.length() - x.length();
}
})
.forEach(System.out::println);
}
/*結果：
aaa
bbbb
ccc
eeeee
=============
eeeee
bbbb
aaa
ccc
*/
四、終止操作
查找與匹配
4.1 allMatch
Predicate<? super T> predicate
/**
* @Author: 郜宇博
* @Date: 2021/9/3 14:00
* 終止操作
*/
public class FinalOperation {
static ArrayList<Student> list;
/**
* allMath 檢查是否全部元素符合
*/
@BeforeEach
public void before(){
//準備集合
Student student1 = new Student(10,"張三", Student.Status.Sad);
Student student2 = new Student(20,"李四", Student.Status.Happy);
Student student3 = new Student(30,"王五", Student.Status.Free);
Student student4 = new Student(18,"田七", Student.Status.Free);
Student student5 = new Student(140,"趙六", Student.Status.Tired);
list = new ArrayList<>();
list.add(student1);
list.add(student2);
list.add(student3);
list.add(student4);
list.add(student5);
}
}
class Student{
private int age;
private String name;
private Status status;
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
public Status getStatus() {
return status;
}
/**
* 枚舉狀態
*/
public enum Status{
Free,Tired,Happy,Sad;
}
public Student(int age, String name, Status status) {
this.age = age;
this.name = name;
this.status = status;
}
}
/**
* 是否全部年齡都大於20
*/
@Test
public void test1(){
boolean b = list.stream().allMatch((s) -> s.getAge() > 20);
System.out.println(b);
}
//結果： false
4.2anyMatch
Predicate<? super T> predicate
/**
* 是否存在年齡大於20的
*/
@Test
public void test2(){
boolean b = list.stream().anyMatch((s) -> s.getAge() > 20);
System.out.println(b);
}
//結果：true
4.3noneMatch
Predicate<? super T> predicate
/**
* 是否沒有滿足年齡大於20的
*
*/
@Test
public void test3(){
boolean b = list.stream().noneMatch((s) -> s.getAge() > 20);
System.out.println(b);
}
//結果：false
4.4 findFirst()
返回第一元素，但結果可能為null， 因此使用Optional<T> 來接收,如果為null則可以替換。
/**
* 返回第一元素
*/
@Test
public void test4(){
Optional<Student> first = list.stream()
.filter((e) -> e.getStatus().equals(Student.Status.Free))
.findFirst();
System.out.println(first);
}
//結果：Optional[Student{age=30, name='王五', status=Free}]
4.5 findAny()
返回任意一個
/**
* 返回任意一個
*
*/
@Test
public void test5(){
Optional<Student> b = list.parallelStream()
.filter((student -> student.getAge()<30))
.findAny();
System.out.println(b.get());
}
//結果： 任意一個年齡小於30的學生
4.6 count
/**
* 獲取數量count
*/
@Test
public void test6(){
long count = list.stream().count();
System.out.println(count);
}
//結果 : 5
4.7 max
/**
* 獲得最大值
*/
@Test
public void test7(){
Optional<Integer> max = list.stream()
.map(x->x.getAge())
.max(Integer::compare);
System.out.println(max.get());
}
//結果： 140
4.8 min
/**
* 獲得最小值
*/
@Test
public void test7(){
Optional<Integer> max = list.stream()
.map(x->x.getAge())
.min(Integer::compare);
System.out.println(max.get());
}
4.9 forEach
@Test
public void test2(){
//獲取一個數組
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i <10; i++) {
arrayList.add(i);
}
//流操作：獲取大於5的
arrayList.stream().filter((num)->num>5)
.limit(2)
.forEach(System.out::println);
}
//結果： 6 7
4.10 reduce
/**
* 歸納
*/
@Test
public void test8(){
Integer reduce = list.stream()
.map(Student::getAge)
.reduce(0, (x, y) -> x + y);
System.out.println(reduce);
//方法二：
//此方法有可能為null,因此封裝為Optional對象
Optional<Integer> reduce1 = list.stream()
.map(Student::getAge)
.reduce(Integer::sum);
System.out.println(reduce1.get());
}
4.11 collect
可以收集為集合類，
可以在收集後進行分組、多級分組、分片
/**
* 收集
*/
@Test
public void test9(){
List<Student> collect = list.stream().collect(Collectors.toList());
collect.forEach(System.out::println);
//方式二：
HashSet<Student> collect1 = list.stream().collect(Collectors.toCollection(HashSet::new));
collect.forEach(System.out::println);
}
/*
結果：Student{age=10, name='張三', status=Sad}
Student{age=20, name='李四', status=Happy}
Student{age=30, name='王五', status=Free}
Student{age=18, name='田七', status=Free}
Student{age=140, name='趙六', status=Tired}
*/
/**
* 使用收集可以計算最大值、最小值、平均值、等
* 也可以進行分組
*/
@Test
public void test10(){
Map<Student.Status, List<Student>> collect = list.stream().collect(Collectors.groupingBy((x) -> x.getStatus()));
System.out.println(collect.size());
System.out.println(collect);
}
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