Java 8 Streams简介

1. 概述

在本文中，我们将快速浏览Java 8添加的主要新功能之一 - Streams。

我们将解释什么是流，并通过简单的示例展示创建和基本流操作。

2. 流接口

Java 8 中的主要新功能之一是引入了流功能 - java.util.stream，其中包含用于处理元素序列的类。

中心 API 类是Stream<T>。以下部分将演示如何使用现有数据提供程序源创建流。

2.1. 流创建

流可以从不同的元素源创建，例如集合或数组，借助stream（） 和of（）方法：

String[] arr = new String[]{"a", "b", "c"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(arr);
stream = Stream.of("a", "b", "c");Copy

stream（）default 方法被添加到集合接口中，并允许使用任何集合作为元素源来创建Stream<T>：

Stream<String> stream = list.stream();
Copy

2.2. 流的多线程

Stream API 还通过提供parallelStream（） 方法简化了多线程处理，该方法在并行模式下对流的元素运行操作。

下面的代码允许对流的每个元素并行运行方法doWork（）：

list.parallelStream().forEach(element -> doWork(element));Copy

在下一节中，我们将介绍一些基本的流 API 操作。

3. 流操作

可以对流执行许多有用的操作。

它们分为中间操作（返回Stream<T>）和终端操作（返回确定类型的结果）。中间操作允许链接。

还值得注意的是，对流的操作不会更改源。

下面是一个快速示例：

long count = list.stream().distinct().count();Copy

因此，distinct（） 方法表示一个中间操作，它创建前一个流的唯一元素的新流。而 count（） 方法是一个终端操作，它返回流的大小。

3.1. 迭代

流 API 有助于替换、替换每个和while循环。它允许专注于操作的逻辑，但不能专注于元素序列的迭代。例如：

for (String string : list) {
    if (string.contains("a")) {
        return true;
    }
}Copy

只需一行 Java 8 代码即可更改此代码：

boolean isExist = list.stream().anyMatch(element -> element.contains("a"));Copy

3.2. 过滤

filter（） 方法允许我们选择满足谓词的元素流。

例如，请考虑以下列表：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("One");
list.add("OneAndOnly");
list.add("Derek");
list.add("Change");
list.add("factory");
list.add("justBefore");
list.add("Italy");
list.add("Italy");
list.add("Thursday");
list.add("");
list.add("");Copy

下面的代码创建一个 List<String>的List<String>，查找此流中包含字符“d”的所有元素，并创建一个仅包含筛选元素的新流：

Stream<String> stream = list.stream().filter(element -> element.contains("d"));Copy

3.3. 映射

要通过对 Stream 的元素应用特殊函数来转换它们并将这些新元素收集到Stream 中，我们可以使用map（） 方法：

List<String> uris = new ArrayList<>();
uris.add("C:\\My.txt");
Stream<Path> stream = uris.stream().map(uri -> Paths.get(uri));Copy

因此，上面的代码通过将特定的 lambda 表达式应用于初始 Stream 的每个元素，将 Stream<String>转换为Stream<Path>。

如果你有一个流，其中每个元素都包含自己的元素序列，并且你想要创建这些内部元素的流，你应该使用flatMap（） 方法：

List<Detail> details = new ArrayList<>();
details.add(new Detail());
Stream<String> stream
  = details.stream().flatMap(detail -> detail.getParts().stream());Copy

在此示例中，我们有一个类型为Detail 的元素列表。Detail类包含一个字段PARTS，它是一个List<String>。在flatMap（） 方法的帮助下，字段PARTS中的每个元素都将被提取并添加到新的结果流中。之后，初始Stream<Detail> 将丢失。

3.4. 匹配

流 API 提供了一组方便的工具，用于根据某些谓词验证序列的元素。为此，可以使用以下方法之一：anyMatch（），allMatch（），noneMatch（）。他们的名字是不言自明的。这些是返回布尔值的终端操作：

boolean isValid = list.stream().anyMatch(element -> element.contains("h")); // true
boolean isValidOne = list.stream().allMatch(element -> element.contains("h")); // false
boolean isValidTwo = list.stream().noneMatch(element -> element.contains("h")); // falseCopy

对于空流，具有任何给定谓词的allMatch（） 方法将返回true：

Stream.empty().allMatch(Objects::nonNull); // trueCopy

这是一个明智的默认值，因为我们找不到任何不满足谓词的元素。

类似地，anyMatch（） 方法对于空流总是返回false：

Stream.empty().anyMatch(Objects::nonNull); // falseCopy

同样，这是合理的，因为我们找不到满足此条件的元素。

3.5. 减少

Stream API 允许在Stream 类型的reduce（） 方法的帮助下，根据指定的函数将元素序列减少到某个值。此方法采用两个参数：第一个 – 起始值，第二个 – 累加器函数。

假设你有一个List<Integer>并且你想要所有这些元素和一些初始整数的总和（在本例中为23）。因此，您可以运行以下代码，结果将是 26 （23 + 1 + 1 + 1）。

List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 1, 1);
Integer reduced = integers.stream().reduce(23, (a, b) -> a + b);Copy

3.6. 收集

缩减也可以由 Stream 类型的collect（） 方法提供。在将流转换为集合或映射并以单个字符串的形式表示流的情况下，此操作非常方便。有一个实用程序类收集器，它为几乎所有典型的收集操作提供了解决方案。对于某些非微不足道的任务，可以创建自定义收集器。

List<String> resultList 
  = list.stream().map(element -> element.toUpperCase()).collect(Collectors.toList());Copy

此代码使用终端collect（） 操作将Stream<String> 缩减为List<String>。

4. 结论

在本文中，我们简要介绍了 Java 流 — 绝对是最有趣的 Java 8 特性之一。

有许多使用流的更高级示例;本文的目的只是提供快速实用的介绍，说明您可以开始使用该功能做什么，并作为探索和进一步学习的起点。