Java教程
+ -

Java Java 8 Stream

2019-09-09 0 0

Java 8 API添加了一个新的抽象称为流Stream,可以让你以一种声明的方式处理数据。

Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。

Stream API可以极大提高Java程序员的生产力,让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

这种风格将要处理的元素集合看作一种流, 流在管道中传输, 并且可以在管道的节点上进行处理, 比如筛选, 排序,聚合等。

元素流在管道中经过中间操作(intermediate operation)的处理,最后由最终操作(terminal operation)得到前面处理的结果。

+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+
| stream of elements +-----> |filter+-> |sorted+-> |map+-> |collect|
+--------------------+       +------+   +------+   +---+   +-------+

以上的流程转换为 Java 代码为:

List<Integer> transactionsIds = 
widgets.stream()
             .filter(b -> b.getColor() == RED)
             .sorted((x,y) -> x.getWeight() - y.getWeight())
             .mapToInt(Widget::getWeight)
             .sum();

什么是 Stream?

Stream(流)是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作

  • 元素是特定类型的对象,形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素,而是按需计算。
  • 数 据源 流的来源。 可以是集合,数组,I/O channel, 产生器generator 等。
  • 聚 合操作 类似SQL语句一样的操作, 比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

和以前的Collection操作不同, Stream操作还有两个基础的特征:

  • Pipelining : 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道, 如同流式风格(fluent style)。 这样做可以对操作进行优化, 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
  • 内 部迭代: 以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代, 这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式, 通过访问者模式(Visitor)实现。

生成流

在 Java 8 中, 集合接口有两个方法来生成流:

  • stream() − 为集合创建串行流。

  • parallelStream() − 为集合创建并行流。

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

forEach

Stream 提供了新的方法 ‘forEach’ 来迭代流中的每个数据。以下代码片段使用 forEach 输出了10个随机数:

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

map

map 方法用于映射每个元素到对应的结果,以下代码片段使用 map 输出了元素对应的平方数:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
// 获取对应的平方数
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

filter

filter 方法用于通过设置的条件过滤出元素。以下代码片段使用 filter 方法过滤出空字符串:

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
int count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

limit

limit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据:

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

sorted

sorted 方法用于对流进行排序。以下代码片段使用 sorted 方法对输出的 10 个随机数进行排序:

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

并行(parallel)程序

parallelStream 是流并行处理程序的代替方法。以下实例我们使用 parallelStream 来输出空字符串的数量:

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
// 获取空字符串的数量
int count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

我们可以很容易的在顺序运行和并行直接切换。

Collectors

Collectors 类实现了很多归约操作,例如将流转换成集合和聚合元素。Collectors 可用于返回列表或字符串:

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
System.out.println("筛选列表: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("合并字符串: " + mergedString);

统计

另外,一些产生统计结果的收集器也非常有用。它们主要用于int、double、long等基本类型上,它们可以用来产生类似如下的统计结果。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());

Stream 完整实例

将以下代码放入 Java8Tester.java 文件中:

Java8Tester.java 文件

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.IntSummaryStatistics;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.Map;
public class Java8Tester {
   public static void main(String args[]){
      System.out.println("使用 Java 7: ");
      // 计算空字符串
      List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
      System.out.println("列表: " +strings);
      long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings);
      System.out.println("空字符数量为: " + count);
      count = getCountLength3UsingJava7(strings);
      System.out.println("字符串长度为 3 的数量为: " + count);
      // 删除空字符串
      List<String> filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings);
      System.out.println("筛选后的列表: " + filtered);
      // 删除空字符串,并使用逗号把它们合并起来
      String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings,", ");
      System.out.println("合并字符串: " + mergedString);
      List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
      // 获取列表元素平方数
      List<Integer> squaresList = getSquares(numbers);
      System.out.println("平方数列表: " + squaresList);
      List<Integer> integers = Arrays.asList(1,2,13,4,15,6,17,8,19);
      System.out.println("列表: " +integers);
      System.out.println("列表中最大的数 : " + getMax(integers));
      System.out.println("列表中最小的数 : " + getMin(integers));
      System.out.println("所有数之和 : " + getSum(integers));
      System.out.println("平均数 : " + getAverage(integers));
      System.out.println("随机数: ");
      // 输出10个随机数
      Random random = new Random();
      for(int i=0; i < 10; i++){
         System.out.println(random.nextInt());
      }
      System.out.println("使用 Java 8: ");
      System.out.println("列表: " +strings);
      count = strings.stream().filter(string->string.isEmpty()).count();
      System.out.println("空字符串数量为: " + count);
      count = strings.stream().filter(string -> string.length() == 3).count();
      System.out.println("字符串长度为 3 的数量为: " + count);
      filtered = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
      System.out.println("筛选后的列表: " + filtered);
      mergedString = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
      System.out.println("合并字符串: " + mergedString);
      squaresList = numbers.stream().map( i ->i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
      System.out.println("Squares List: " + squaresList);
      System.out.println("列表: " +integers);
      IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) ->x).summaryStatistics();
      System.out.println("列表中最大的数 : " + stats.getMax());
      System.out.println("列表中最小的数 : " + stats.getMin());
      System.out.println("所有数之和 : " + stats.getSum());
      System.out.println("平均数 : " + stats.getAverage());
      System.out.println("随机数: ");
      random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);
      // 并行处理
      count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
      System.out.println("空字符串的数量为: " + count);
   }
   private static int getCountEmptyStringUsingJava7(List<String> strings){
      int count = 0;
      for(String string: strings){
         if(string.isEmpty()){
            count++;
         }
      }
      return count;
   }
   private static int getCountLength3UsingJava7(List<String> strings){
      int count = 0;
      for(String string: strings){
         if(string.length() == 3){
            count++;
         }
      }
      return count;
   }
   private static List<String> deleteEmptyStringsUsingJava7(List<String> strings){
      List<String> filteredList = new ArrayList<String>();
      for(String string: strings){
         if(!string.isEmpty()){
             filteredList.add(string);
         }
      }
      return filteredList;
   }
   private static String getMergedStringUsingJava7(List<String> strings, String separator){
      StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
      for(String string: strings){
         if(!string.isEmpty()){
            stringBuilder.append(string);
            stringBuilder.append(separator);
         }
      }
      String mergedString = stringBuilder.toString();
      return mergedString.substring(0, mergedString.length()-2);
   }
   private static List<Integer> getSquares(List<Integer> numbers){
      List<Integer> squaresList = new ArrayList<Integer>();
      for(Integer number: numbers){
         Integer square = new Integer(number.intValue() * number.intValue());
         if(!squaresList.contains(square)){
            squaresList.add(square);
         }
      }
      return squaresList;
   }
   private static int getMax(List<Integer> numbers){
      int max = numbers.get(0);
      for(int i=1;i < numbers.size();i++){
         Integer number = numbers.get(i);
         if(number.intValue() > max){
            max = number.intValue();
         }
      }
      return max;
   }
   private static int getMin(List<Integer> numbers){
      int min = numbers.get(0);
      for(int i=1;i < numbers.size();i++){
         Integer number = numbers.get(i);
         if(number.intValue() < min){
            min = number.intValue();
         }
      }
      return min;
   }
   private static int getSum(List numbers){
      int sum = (int)(numbers.get(0));
      for(int i=1;i < numbers.size();i++){
         sum += (int)numbers.get(i);
      }
      return sum;
   }
   private static int getAverage(List<Integer> numbers){
      return getSum(numbers) / numbers.size();
   }
}

执行以上脚本,输出结果为:

$ javac Java8Tester.java 
$ java Java8Tester
使用 Java 7:列表: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
空字符数量为: 2
字符串长度为 3 的数量为: 3
筛选后的列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
合并字符串: abc, bc, efg, abcd, jkl
平方数列表: [9, 4, 49, 25]
列表: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的数 : 19
列表中最小的数 : 1
所有数之和 : 85
平均数 : 9
随机数:-393170844
-963842252
447036679
-1043163142
-881079698
221586850
-1101570113
576190039
-1045184578
1647841045
使用 Java 8:列表: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
空字符串数量为: 2
字符串长度为 3 的数量为: 3
筛选后的列表: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
合并字符串: abc, bc, efg, abcd, jkl
Squares List: [9, 4, 49, 25]
列表: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
列表中最大的数 : 19
列表中最小的数 : 1
所有数之和 : 85
平均数 : 9.444444444444445
随机数:-1743813696
-1301974944
-1299484995
-779981186
136544902
555792023
1243315896
1264920849
1472077135
1706423674
空字符串的数量为: 2

0 篇笔记 写笔记

XPath 节点操作函数
XPath在要与XPath表达式一起使用的节点上定义以下运算符。序号Operator描述 1/用 于选择特定节点下的节点。 2//用 于从根节点选择节点 3[…]用 于检查节点值 4|用 于两个节点集的并集 XPath在要与XPath表达式一起使用的节点上定义以下功能。序号Ope......
C# 多维数组
C# 支持多维数组。多维数组又称为矩形数组。您可以声明一个 string 变量的二维数组,如下:string [,] names;或者,您可以声明一个 int 变量的三维数组,如下:int [ , , ] m;二维数组多维数组最简单的形式是二维数组。一个二维数组,在本质上,是一个一维数组的列表。一个......
Python3 集合Set intersection_update()方法
intersection_update() 方法用于移除两个或更多集合中都不重叠的元素,即计算交集。intersection_update() 方法不同于 intersection() 方法,因为 intersection()方法是返回一个新的集合,而intersection_update() 方法......
C# Windows文件系统的操作
C# 允许您使用各种目录和文件相关的类来操作目录和文件,比如 DirectoryInfo 类和 FileInfo 类。DirectoryInfo 类DirectoryInfo 类派生自 FileSystemInfo 类。它提供了各种用于创建、移动、浏览目录和子目录的方法。该类不能被继承。下表列出了 ......
C# 数组(Array)
数组是一个存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。数组是用来存储数据的集合,通常认为数组是一个同一类型变量的集合。声明数组变量并不是声明 number0、number1、…、number99 一个个单独的变量,而是声明一个就像 numbers 这样的变量,然后使用numbers[0]、numbers[......
Python3 数据结构
本章节我们主要结合前面所学的知识点来介绍Python数据结构。列表Python中列表是可变的,这是它区别于字符串和元组的最重要的特点,一句话概括即:列表可以修改,而字符串和元组不能。以下是 Python 中列表的方法:方法描述 list.append(x)把一个元素添加到列表的结尾,相当于 a[l......
Java 运算符
计算机的最基本用途之一就是执行数学运算,作为一门计算机语言,Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组:算术运算符关系运算符位运算符逻辑运算符赋值运算符其他运算符算术运算符算术运算符用在数学表达式中,它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。表格中的实......
Java Java 9 钻石操作符(Diamond Operator)
钻石操作符是在 java 7 中引入的,可以让代码更易读,但它不能用于匿名的内部类。在 java 9 中, 它可以与匿名的内部类一起使用,从而提高代码的可读性。考虑以下 Java 9 之前的代码:实例public class Tester { public static void main(St......
MongoDB 固定集合
MongoDB 固定集合(CappedCollections)是性能出色且有着固定大小的集合,对于大小固定,我们可以想象其就像一个环形队列,当集合空间用完后,再插入的元素就会覆盖最初始的头部的元素!创建固定集合我们通过createCollection来创建一个固定集合,且capped选项设置为tru......
Redis 键操作(keys operation)
Redis keys命令用于管理Redis中的键(key),以下是使用redis keys命令的语法。Keys - 语法redis 127.0.0.1:6379> COMMAND KEY_NAMEKeys - 示例redis 127.0.0.1:6379> SET bytekits re......
C# 泛型(Generic)
泛 型(Generic)允许您延迟编写类或方法中的编程元素的数据类型的规范,直到实际在程序中使用它的时候。换句话说,泛型允许您编写一个可以与任何数据类型一起工作的类或方法。您可以通过数据类型的替代参数编写类或方法的规范。当编译器遇到类的构造函数或方法的函数调用时,它会生成代码来处理指定的数据类型。下......
Memcached Java服务
使用 Java 程序连接 Memcached,需要在你的 classpath 中添加 Memcached jar 包。Google Code jar包下载地址:spymemcached-2.10.3.jar(需要科学上网)。以下程序假定 Memcached 服务的主机为 127.0.0.1,端口为 ......
GO语言 Map(集合)
Map 是一种无序的键值对的集合。Map 最重要的一点是通过 key 来快速检索数据,key 类似于索引,指向数据的值。Map 是一种集合,所以我们可以像迭代数组和切片那样迭代它。不过,Map 是无序的,我们无法决定它的返回顺序,这是因为 Map 是使用 hash表来实现的。定义 Map可以使用内建......
C++标准库 fstream::rdbuf()函数
fstream::rdbuf()函数它返回一个指向内部filebuf对象的指针。声明下面是fstream::rduf()函数的声明。C++11filebuf* rdbuf() const;返回值它返回一个指向内部 filebuf 对象的指针。示例在下面的例子中解释了 fstream::rdbuf()......
Lua 运算符运算符
运算符是一个特殊的符号,用于告诉解释器执行特定的数学或逻辑运算。Lua提供了以下几种运算符类型:算术运算符关系运算符逻辑运算符其他运算符算术运算符下表列出了 Lua 语言中的常用算术运算符,设定 A 的值为10,B 的值为 20:操作符描述实例 +加法A + B 输出结果 30 -减法A - B......
取消
感谢您的支持,我会继续努力的!
扫码支持
扫码打赏,你说多少就多少

打开支付宝扫一扫,即可进行扫码打赏哦

您的支持,是我们前进的动力!