Java 8 Stream

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。

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。

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 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 long 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 long count = strings . parallelStream ( ) . filter ( string -> string . isEmpty ( ) ) . count ( ) ;

我们可以很容易的在顺序运行和并行之间切换。

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 ) ;

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 ( ) ) ;

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 -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 -1743813696 -1301974944 -1299484995 -779981186 136544902 555792023 1243315896 1264920849 1472077135 1706423674 空字符串的数量为: 2

Java 8 新特性

class Main { public static void main(String[] args) { 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()); List<Integer> squaresList = numbers.stream() .map(i -> i * i) .sorted((x, y) -> y - x) .collect(Collectors.toList()); // squaresList.forEach(System.out::println); squaresList.forEach(num -> { num++; System.out.println(num); List<String> strList = Arrays.asList("a", "ba", "bb", "abc", "cbb", "bba", "cab"); Map<Integer, String> strMap = new HashMap<Integer, String>(); strMap = strList.stream() .collect( Collectors.toMap( str -> strList.indexOf(str), str -> str ) ); strMap.forEach((key, value) -> { System.out.println(key+"::"+value);

输出结果为：

1::ba 2::bb 3::abc 4::cbb 5::bba 6::cab

hoo