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Java8新特性，Stream入門(mén)詳解，豐富案例等你細(xì)品

作者：添甄
開(kāi)發(fā) 前端
Stream流是JDK8新增用來(lái)處理集合、數(shù)組、文件等數(shù)據(jù)，借助Lambda表達(dá)式，極大提高編程效率和程序可讀性，同時(shí)擁有串行和并行兩種數(shù)據(jù)處理模式，并行模式可以充分利用多核CPU性能，通過(guò) fork/join 方式拆解任務(wù)加速處理。

JDK8的重要更新除去Lambda之外還有Stream，兩者結(jié)合使用為操作和計(jì)算數(shù)據(jù)提供了極大的便利。

本篇文章并不打算長(zhǎng)篇大論，文章過(guò)長(zhǎng)會(huì)閱讀疲勞，Stream也并不是一兩篇文章可以介紹清楚的，本篇主要介紹Stream的簡(jiǎn)單理論加上案例來(lái)體會(huì)一下Stream的作用，便利和魅力，后續(xù)文章會(huì)系統(tǒng)講解Stream體系！

Stream是什么

Stream就是【流】的意思，與 java.io包中的輸入流，輸出流是兩個(gè)不同的概念

Stream流是JDK8新增用來(lái)處理集合、數(shù)組、文件等數(shù)據(jù)，借助Lambda表達(dá)式，極大提高編程效率和程序可讀性，同時(shí)擁有串行和并行兩種數(shù)據(jù)處理模式，并行模式可以充分利用多核CPU性能，通過(guò) fork/join 方式拆解任務(wù)加速處理。

Stream好處

  • 函數(shù)式編程：讓Java原本臃腫的代碼變的簡(jiǎn)潔，這當(dāng)然是需要配合Lambda實(shí)現(xiàn)
  • 高效的并行處理機(jī)制，比之前的for循環(huán)加if...else，挨個(gè)元素處理速度要快上許多
  • 具有多種數(shù)據(jù)的處理實(shí)現(xiàn)，比如篩選，去重，轉(zhuǎn)換，查詢(xún)，遍歷等內(nèi)置操作

Stream特點(diǎn)

  • 流與集合、數(shù)組、文件不同，不是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，目的是處理數(shù)據(jù)，將處理結(jié)果返回或者轉(zhuǎn)換
  • 流在計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)，如果需要使用到集合中元素，會(huì)取出使用，并不修改源數(shù)據(jù)，流只使用數(shù)據(jù)一次
  • 支持延遲計(jì)算，只有等到執(zhí)行終止操作時(shí)才會(huì)執(zhí)行計(jì)算，可以降低不必要的CPU資源浪費(fèi)

Stream操作分類(lèi)

  • 創(chuàng)建流：可以通過(guò)集合、數(shù)組、IO資源、Stream的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建
  • 中間操作：對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算操作，比如篩選，去重，轉(zhuǎn)換等操作，一個(gè)中間操作返回一個(gè)新的Stream，來(lái)支持連續(xù)計(jì)算
  • 終止操作：每個(gè)流只能有一次終止操作，終止之后流無(wú)法使用，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)計(jì)算結(jié)果，可以根據(jù)需求轉(zhuǎn)換為想要的結(jié)果類(lèi)型

概念先不說(shuō)那么多，免得云里霧里，接下來(lái)我們直接通過(guò)案例來(lái)使用Stream對(duì)集合的操作

案例：

  • 獲取運(yùn)費(fèi)大于5000元的運(yùn)單，并放到新集合中
  • 將推薦運(yùn)單按照運(yùn)費(fèi)從高到低排序
  • 統(tǒng)計(jì)最高運(yùn)費(fèi)，最低運(yùn)費(fèi)，平均運(yùn)費(fèi)
  • 將運(yùn)單按照運(yùn)費(fèi)從高到低排序，相同者按照距離從高到低排序
  • 將運(yùn)單按貨物類(lèi)型分類(lèi)，將運(yùn)單按貨物類(lèi)型和目的地分類(lèi)，將運(yùn)單按照運(yùn)費(fèi)是否高于5000元分為兩部分

接下來(lái)通過(guò)傳統(tǒng)方式和Stream兩種分別實(shí)現(xiàn)，對(duì)比不同

提前準(zhǔn)備：

import java.math.BigDecimal;

public class Waybill {
    // id
    private Long id;
    // 運(yùn)單編號(hào)
    private String wayNo;
    // 運(yùn)費(fèi)
    private BigDecimal price;
    // 貨物類(lèi)型
    private String freightType;
    // 距離
    private BigDecimal distance;
    // 目的地
    private String endAddress;

    public Waybill(Long id, String wayNo, BigDecimal price, String freightType, BigDecimal distance, String endAddress) {
        this.id = id;
        this.wayNo = wayNo;
        this.price = price;
        this.freightType = freightType;
        this.distance = distance;
        this.endAddress = endAddress;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getWayNo() {
        return wayNo;
    }

    public void setWayNo(String wayNo) {
        this.wayNo = wayNo;
    }

    public BigDecimal getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(BigDecimal price) {
        this.price = price;
    }

    public String getFreightType() {
        return freightType;
    }

    public void setFreightType(String freightType) {
        this.freightType = freightType;
    }

    public BigDecimal getDistance() {
        return distance;
    }

    public void setDistance(BigDecimal distance) {
        this.distance = distance;
    }

    public String getEndAddress() {
        return endAddress;
    }

    public void setEndAddress(String endAddress) {
        this.endAddress = endAddress;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Waybill{" +
                "id=" + id +
                ", wayNo='" + wayNo + '\'' +
                ", price=" + price +
                ", freightType='" + freightType + '\'' +
                ", distance=" + distance +
                ", endAddress='" + endAddress + '\'' +
                '}';
    }
}

1、獲取運(yùn)費(fèi)大于5000元的運(yùn)單，并放到新集合中

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {
    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args){
        // 1、傳統(tǒng)寫(xiě)法
        // 獲取運(yùn)費(fèi)大于5000元的運(yùn)單，并放到新集合中
        List<Waybill> newWaybills = new ArrayList<Waybill>();
        for (Waybill waybill : waybills) {
            // 判斷價(jià)格大于5000，BigDecimal需要使用compareTo方法比較
            // 1:左邊比右邊大，0：相等，-1：右邊比左邊大
            if(waybill.getPrice().compareTo(new BigDecimal(5000)) == 1) {
                newWaybills.add(waybill);
            }
        }
        // 遍歷
        for (Waybill newWaybill : newWaybills) {
            System.out.println(newWaybill);
        }
        // 2、Stream + Lambda寫(xiě)法
        System.out.println("**華麗麗的分割線**");
        // 1) 通過(guò)集合的stream()方法創(chuàng)建流對(duì)象
        Stream<Waybill> stream = waybills.stream();
        // 2) 通過(guò)流對(duì)象的方法計(jì)算數(shù)據(jù),filter：過(guò)濾數(shù)據(jù)
        // filter接收一個(gè)過(guò)濾條件，item為當(dāng)前操作的元素，比較價(jià)格是否大于5000，滿(mǎn)足條件的過(guò)濾出來(lái)，放到一個(gè)新的Stream對(duì)象中
        Stream<Waybill> waybillStream = stream.filter(item -> item.getPrice().compareTo(new BigDecimal(5000)) == 1);
        // 3) 將過(guò)濾后的stream轉(zhuǎn)換為新的集合，調(diào)用collect方法即可,toList()轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ist集合，toSet轉(zhuǎn)換為Set集合
        List<Waybill> collect = waybillStream.collect(Collectors.toList());
        // 遍歷，通過(guò)方法引用遍歷
        collect.forEach(System.out::println);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

解釋?zhuān)?/strong>

  • filter()：方法就是中間操作，意為過(guò)濾符合條件的數(shù)據(jù)，但是這個(gè)數(shù)據(jù)你還不使用，就先不執(zhí)行
  • collect()：方法是終結(jié)操作，意為要將Stream的計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為一個(gè)List集合，Stream認(rèn)為你要用計(jì)算結(jié)果了，所以會(huì)執(zhí)行計(jì)算，之后保存結(jié)果到新的集合中
  • 計(jì)算過(guò)程Stream中是不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，沒(méi)有獲取數(shù)據(jù)的方法

2、將推薦運(yùn)單按照運(yùn)費(fèi)從高到低排序

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {

    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 1、升序排序
        List<Waybill> collect1 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getPrice)).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**升序排序**");
        collect1.forEach(System.out::println);
        // 2、降序排序，調(diào)用reversed方法即可降序
        List<Waybill> collect2 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getPrice).reversed()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**降序排序**");
        collect2.forEach(System.out::println);

        // 3、如果只想獲取運(yùn)單號(hào)
        List<String> collect3 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getPrice)).map(Waybill::getWayNo).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**降序只獲取運(yùn)單號(hào)**");
        collect3.forEach(System.out::println);
        // 4、先按距離，再按運(yùn)費(fèi)，通過(guò)thenComparing方法做繼續(xù)排序
        List<Waybill> collect4 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getDistance).thenComparing(Waybill::getPrice)).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**先按距離再按運(yùn)費(fèi)**");
        collect4.forEach(System.out::println);

        // 5、自定義排序
        List<Waybill> collect5 = waybills.stream().sorted((o1, o2) -> {
            // 排序規(guī)則：根據(jù)貨物類(lèi)型排序，相同的根據(jù)距離排序
            if (o1.getFreightType().equals(o2.getFreightType())) {
                return o1.getDistance().compareTo(o2.getDistance());
            } else {
                return o1.getFreightType().compareTo(o2.getFreightType());
            }
        }).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**自定義排序: 根據(jù)貨物類(lèi)型排序，相同的根據(jù)距離排序**");
        collect5.forEach(System.out::println);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

3、統(tǒng)計(jì)最高運(yùn)費(fèi)，最低運(yùn)費(fèi)，平均運(yùn)費(fèi)

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {

    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args){
        // 1、最高運(yùn)費(fèi)，通過(guò)max方法
        Optional<Waybill> max = waybills.stream().max(Comparator.comparing(Waybill::getPrice));
        System.out.println("**運(yùn)費(fèi)最高**");
        System.out.println(max);
        // 2、最低運(yùn)費(fèi)，通過(guò)min方法
        Optional<Waybill> min = waybills.stream().min(Comparator.comparing(Waybill::getPrice));
        System.out.println("**運(yùn)費(fèi)最低**");
        System.out.println(min);
        // 3、平均運(yùn)費(fèi)，通過(guò) Collectors.averagingDouble計(jì)算平均值，需要將 BigDecimal轉(zhuǎn)換為double類(lèi)型
        Double avg = waybills.stream().collect(Collectors.averagingDouble(item -> item.getPrice().doubleValue()));
        System.out.println("**平均運(yùn)費(fèi)**");
        System.out.println(avg);
    }

}

運(yùn)行截圖：

4、將運(yùn)單按貨物類(lèi)型分類(lèi)，將運(yùn)單按貨物類(lèi)型和目的地分類(lèi)，將運(yùn)單按照運(yùn)費(fèi)是否高于5000元分為兩部分

import java.math.BigDecimal;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {

    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 1、運(yùn)單按貨物類(lèi)型分類(lèi)
        Map<String, List<Waybill>> collect1 = waybills.stream().collect(Collectors.groupingBy(Waybill::getFreightType));
        System.out.println("** 運(yùn)單按貨物類(lèi)型分類(lèi) **");
        collect1.forEach((key,value) -> {
            System.out.println("key==>" + key + "，value==>" + value);
        });

        // 2、運(yùn)單按貨物類(lèi)型和目的地分類(lèi)
        Map<String, Map<String, List<Waybill>>> collect2 = waybills.stream().collect(Collectors.groupingBy(Waybill::getFreightType, Collectors.groupingBy(Waybill::getEndAddress)));
        System.out.println("** 運(yùn)單按貨物類(lèi)型和目的地分類(lèi) **");
        collect2.forEach((key,value) -> {
            System.out.println("key==>" + key + "，value==>" + value);
        });

        // 3、運(yùn)單按照運(yùn)費(fèi)是否高于5000元分為兩部分，這個(gè)叫分區(qū)了
        Map<Boolean, List<Waybill>> collect3 = waybills.stream().collect(Collectors.partitioningBy(item -> item.getPrice().compareTo(new BigDecimal(5000)) == 1));
        System.out.println("** 運(yùn)單按照5000分區(qū) **");
        collect3.forEach((key,value) -> {
            System.out.println("key==>" + key + "，value==>" + value);
        });
    }

}

運(yùn)行截圖：

總結(jié)

  • Stream的概念、好處、特點(diǎn)和操作分類(lèi)
  • Stream操作集合案例，體會(huì)便利之處
  • 案例自己寫(xiě)幾遍，再觀察自己的項(xiàng)目中哪里可以使用Stream替換
責(zé)任編輯：武曉燕 來(lái)源： 今日頭條
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