024：Java流实现Shell：cat 1.log | grep a | sort | uniq -c | sort -rn
本文阅读时间大约13分钟（本文实践性很强，建议pc端阅读，最好亲自实践）。
参考答案
这个问题考察的是对Linux命令的熟悉程度，以及对Java中集合操作的综合运用，自从转到Java 8以后，我就一直使用流来处理集合了，下面的代码就是我用流来实现的参考答案：
package org.java.learn.java8.stream;
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.util.function.Function;
import java.util.stream.Collectors;
public class ShellExample {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//cat命令，相当于是读取文件中的所有行，并输出
File file = new File("/Users/duqi/IdeaProjects/LearnJava/src/main/java/org/java/learn/java8/stream/t1.txt");
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(file));
List<String> lines = new ArrayList<>();
String str = null;
while ((str = bufferedReader.readLine()) != null) {
lines.add(str);
}
//grep a，相当于filter
lines = lines.stream().filter(s -> s.contains("a")).collect(Collectors.toList());
//sort 按照字典序从小到大排序
lines = lines.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
//uniq -c，统计相同的元素的个数
Map<String, Long> integerMap =
lines.stream().sorted().collect(Collectors.groupingBy(Function.identity(), Collectors.counting()));
//sort -rn，排序后逆序输出
List<Long> res = integerMap.values().stream().sorted(Comparator.reverseOrder()).collect(Collectors.toList());
res.forEach(System.out::println);
}
}知识点梳理
背景&基本概念
在以前，要操作一个集合，按照Java作为命令式语言的特点，开发者需要自己去关心集合的循环，每个循环里针对元素的操作（过滤、转换、合并）等等，这些代码写起来很繁琐，又容易出错。
流（stream）是Java API的新成员，它允许开发者以声明方式处理集合（类似于写SQL），开发者只需要直接指明自己要做什么操作，而不需要关心对集合的迭代。使用流写出来的代码可读性很好、表达能力很强，我目前在开发中，能使用流的地方一定会使用流，它帮助我减少了很多代码行数。
流也需要对集合做迭代，只是JDK的开发者将迭代放在了API背后，称为内部迭代，而集合的迭代则需要开发者自己维护，称为外部迭代。使用内部迭代的好处，一方面开发者的代码得以简化，另一方面，流可以在内部对迭代进行种种优化，同时不影响开发者的业务代码。
常见api
流的API分为两种，中间操作和终端操作，中间操作产生的结果还是一个流，终端操作产生的结果可能是一个集合或者是一个数字，总之不是一个流。
常见的流的操作有：筛选（filter）、切片（limit）、映射（map、flatMap）、查找（find）、匹配（match）和规约（reduce）；流不仅支持串行操作，还支持并行操作，使用并行流可以提高处理超大集合时候的性能。这里我整理了自己在工作中常用的流操作：
| 操作 | 类型 | 返回类型 | 使用的类型/函数式接口 | 函数描述符 |
|---|---|---|---|---|
| filter | 中间 | Stream | Predicate | T -> boolean |
| distinct | 中间 | Stream | ||
| skip | 中间 | Stream | long | |
| limit | 中间 | Stream | long | |
| map | 中间 | Stream | Function<T, R> | T -> R |
| flatMap | 中间 | Stream | Function<T, Stream> | T -> Stream |
| sorted | 中间 | Stream | Comparator | (T, T) -> int |
| anyMatch | 终端 | boolean | Predicate | T -> boolean |
| noneMatch | 终端 | boolean | Predicate | T -> boolean |
| allMatch | 终端 | boolean | Predicate | T -> boolean |
| findAny | 终端 | Optional | ||
| findFirst | 终端 | Optional | ||
| forEach | 终端 | void | Consumer | T -> void |
| collect | 终端 | R | Collector<T, A, R> | |
| reduce | 终端 | Optional | BinaryOperator | (T, T) -> T |
| count | 终端 | Optional |
使用案例
假设有交易和交易员两个概念——分别是下面的Trader和Transaction，现在有个交易列表，里面记录了这些交易员在某些年份的交易。
首先，看交易员的定义
package stream;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
/**
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Trader {
private String name;
private String city;
}然后，看交易的定义
package stream;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
/**
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Transaction {
private Trader trader;
private int year;
private int value;
}上下文，有一个交易列表
package stream;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class StreamExample {
public static void main(String[] args) {
Trader raoul = new Trader("Raoul", "Cambridge");
Trader mario = new Trader("Mario", "Milan");
Trader alan = new Trader("Alan", "Cambridge");
Trader brian = new Trader("Brian", "Cambridge");
List<Transaction> transactions = Arrays.asList(
new Transaction(brian, 2011, 300),
new Transaction(raoul, 2012, 1000),
new Transaction(raoul, 2011, 400),
new Transaction(mario, 2012, 710),
new Transaction(mario, 2012, 700),
new Transaction(alan, 2012, 950)
);
}
}基于上述背景，这里将给出如下练习：
找出2011年所有的交易并按照交易额排序（从低到高）
List<Transaction> transactions2011 = transactions.stream()
.filter(transaction -> transaction.getYear() == 2011) //过滤出所有2011年的交易
.sorted(Comparator.comparing(Transaction::getValue)) //按照交易的金额排序
.collect(Collectors.toList()); //将所有的结果整理成列表交易员都在哪些不同的城市工作过
List<String> cities = transactions.stream()
.map(transaction -> transaction.getTrader().getCity())
.distinct()
.collect(Collectors.toList());查找所有来自Cambridge的交易员，并按照姓名排序
List<Trader> traders = transactions.stream()
.filter(transaction -> "Cambridge".equals(transaction.getTrader().getCity()))
.map(Transaction::getTrader)
.sorted(Comparator.comparing(Trader::getName))
.collect(Collectors.toList());将所有交易员的姓名按照字母顺序排序，并连接成一个字符串返回
String nameStr = transactions.stream()
.map(transaction -> transaction.getTrader().getName())
.distinct()
.sorted()
.collect(Collectors.joining());有没有交易员是在Milan工作的？
boolean milanBased = transactions.stream()
.anyMatch(transaction -> "Milan".equals(transaction.getTrader().getCity()));打印所有城市在剑桥的交易员的交易额
transactions.stream()
.filter(transaction -> "Cambridge".equals(transaction.getTrader().getCity()))
.map(Transaction::getValue)
.forEach(System.out::println);所有交易中，最高的交易额是多少？
Optional<Integer> maxValue = transactions.stream()
.map(Transaction::getValue)
.reduce(Integer::max);将所有的交易按照年份分组，存放在一个Map中
Map<Integer, Transaction> yearMap = transactions.stream()
.collect(Collectors.toMap(Transaction::getYear, transaction -> transaction));
找到交易额最小的交易
Optional<Transaction> minTransaction = transactions.stream()
.min(Comparator.comparing(Transaction::getValue));
参考资料
https://www.journaldev.com/2774/java-8-stream
《Java 8实战》
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/package-summary.html#package.description
你再主动一点点 我们就有故事了
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