Java流对象stream的filter 方法详解

Java Stream Filter方法 概述

Java Stream API 是在Java 8中引入的，旨在提供一种更简洁、更声明式的方式来处理集合数据。Stream API 提供了一系列的高级抽象操作，允许开发者以链式调用的方式处理集合数据，而无需显式地编写循环或迭代器代码。其中，filter 方法是Stream API中的一个重要中间操作，专门用于筛选集合中的元素。

定义

filter 方法是Stream API中的一个中间操作，用于根据给定的条件筛选流中的元素。它接收一个Predicate（断言，即返回boolean的函数）作为参数，该参数是一个 `Predicate<T>` 接口的实现，即谓词表达式或条件表达式。这个表达式定义了筛选条件，用来决定哪些元素应该保留在流中，而哪些应该被过滤掉。最终返回一个新的流，该流只包含满足条件的元素。

原理

它接收一个`Predicate<T>` （断言，即返回boolean的函数）作为参数，`Predicate<T>` 是一个函数式接口（Functional Interface），意味着它可以与 Lambda 表达式一起使用，这使得代码更加简洁和易读。`filter` 方法会将流中的每个元素传递给 `Predicate` 的 `test` 方法，如果返回 `true`，那么元素会被保留；如果返回 `false`，则元素会被过滤掉。

作用

filter 方法允许开发者基于某些条件筛选流中的元素。它遍历流中的每个元素，并使用Predicate接口的test方法对每个元素进行检查。如果元素满足条件（即test方法返回true），则该元素会被保留在新的流中；否则，它会被过滤掉。

 

应用场景

filter 方法广泛应用于以下场景：

• 数据筛选：从流中筛选出符合特定条件的元素。
• 数据清理：去除流中不需要的元素，如空值、无效数据等。

以下是一些使用 `Stream.filter` 方法的例子：

示例 1：筛选列表中的偶数

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);

// 使用 filter 筛选出偶数
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.collect(Collectors.toList());

System.out.println(evenNumbers); // 输出: [2, 4, 6]
}
}

 

示例 2：筛选出长度大于3的字符串

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cat", "dog", "elephant");

// 使用 filter 筛选出长度大于3的字符串
List<String> filteredWords = words.stream()
.filter(s -> s.length() > 3)
.collect(Collectors.toList());

System.out.println(filteredWords); // 输出: [apple, banana, elephant]
}
}

 

示例 3：使用方法引用作为谓词

如果你有一个已经存在的方法可以用来作为筛选条件，你可以直接使用方法引用：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);

// 使用方法引用作为谓词
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
.filter(Main::isEven)
.collect(Collectors.toList());

System.out.println(evenNumbers); // 输出: [2, 4, 6]
}

public static boolean isEven(Integer n) {
return n % 2 == 0;
}
}

总之，`Stream.filter` 方法的参数只能是实现了 `Predicate<T>` 接口的对象，通常以 lambda 表达式的形式提供，也可以是方法引用或其他形式的函数式接口实例。这些谓词表达式或条件表达式决定了流中哪些元素应该被保留。

注意事项

在使用filter方法时，需要注意以下几点：

• Predicate的实现：filter方法依赖于Predicate接口的实现，因此实现的逻辑需要准确无误，以确保筛选结果正确。
• 流的惰性求值：filter方法是一个中间操作，它不会立即执行筛选逻辑，而是等到终端操作（如collect、forEach等）被调用时才会执行。这种设计提高了性能，因为它避免了不必要的计算。
• 性能影响：对于大型数据集，频繁使用复杂的filter条件可能影响性能。因此，应尽量优化筛选逻辑，以减少不必要的计算。

容易出错的地方

在使用filter方法时，以下是一些常见的错误和需要注意的地方：

• 修改引用类型的数据：当使用filter操作筛选出一个新的流，并对这个新流中的引用类型元素进行修改时，这些修改会影响到原始流中的对应元素。因为filter操作并不会创建元素的副本，而是保留了原始元素的引用。为了避免这种情况，可以在筛选后创建新对象，而不是修改原始对象。
• 忘记添加终端操作：由于filter方法是惰性求值的，如果没有添加终端操作，则filter操作不会被执行。因此，在使用filter方法时，务必确保添加了适当的终端操作，以触发流的计算。

综上所述，Java Stream filter 方法是一个强大且灵活的工具，用于筛选集合中的元素。在使用时，需要注意Predicate的实现、流的惰性求值以及性能影响等方面的问题，并避免常见的错误和陷阱。