学习 stream 流

Java 8 引入了 Stream API，这是一个处理集合数据的强大工具，它允许你以声明式的方式对数据进行各种操作，如过滤、映射、排序、归约等。Stream 不存储数据，而是像管道一样传输和转换数据元素。你可以将 Stream 看作是高级迭代器，它提供了一种更抽象的方式来遍历和操作数据集。

Stream 的主要特点

• 管道化（Pipeline）：Stream 支持一系列中间操作（如 filter, map, sorted）和终端操作（如 forEach, collect, reduce）。中间操作返回一个新的流，而终端操作会触发实际的计算，并产生结果。
• 惰性求值（Lazy Evaluation）：只有当执行到终端操作时，才会真正开始处理数据；在此之前，所有的中间操作都只是记录下来要做什么。
• 并行支持（Parallel Support）：Stream 可以很容易地转换为并行流来进行多线程处理，从而可能提高性能，尤其是在处理大量数据时。

创建 Stream

可以从多种来源创建 Stream：

• 集合（Collection）: List<T>, Set<T> 等可以直接通过 .stream() 或 .parallelStream() 方法得到对应的流。
• 数组（Array）: 使用 Arrays.stream(array) 或 Stream.of(elements...)。
• 文件（File）: Files.lines(path) 返回一个包含文件各行文本的流。
• 自定义生成器（Generator）: Stream.generate(Supplier<T>) 和 Stream.iterate(T seed, UnaryOperator<T>) 可用于无限流。

常用的操作

中间操作

• filter(Predicate<T> predicate)：根据给定的条件筛选流中的元素。
• map(Function<T, R> mapper)：将每个元素转换成另一种形式。
• flatMap(Function<T, Stream<R>> mapper)：先映射每个元素为一个新的流，然后把这些流合并成一个流。
• distinct()：去除重复元素。
• sorted([Comparator<? super T> comparator])：按自然顺序或指定比较器排序。
• peek(Consumer<? super T> action)：主要用于调试，可以查看流中元素而不改变它们。

终端操作

• forEach(Consumer<? super T> action)：对每个元素执行给定的动作。
• collect(Collector<? super T, A, R> collector)：将流的结果收集到某种容器中，比如列表、集合或自定义对象。
• reduce(BinaryOperator<T> accumulator)：累积流中的元素，常用于求和、乘积等聚合运算。
• count()：返回流中元素的数量。
• anyMatch(Predicate<? super T> predicate), allMatch(Predicate<? super T> predicate), noneMatch(Predicate<? super T> predicate)：检查是否满足某些条件。
• findFirst(), findAny()：找到第一个或任意一个匹配的元素。

示例代码

下面是一些使用 Stream API 的简单例子：

java

深色版本

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

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");

        // 打印所有名字的大写形式
        names.stream()
             .map(String::toUpperCase)
             .forEach(System.out::println);

        // 过滤出长度大于3的名字，并收集到新的列表中
        List<String> filteredNames = names.stream()
                                          .filter(name -> name.length() > 3)
                                          .collect(Collectors.toList());

        // 将名字按首字母分组
        Map<Character, List<String>> groupedByNameInitial = names.stream()
                                                                 .collect(Collectors.groupingBy(name -> name.charAt(0)));

        System.out.println(groupedByNameInitial);
    }
}

这段代码展示了如何使用 Stream 对字符串列表进行转换、过滤和分组。Stream API 提供了许多有用的方法来简化集合操作，使得代码更加简洁易读。如果你有特定的需求或者想要了解更多信息，请随时提问！