Java8新特性学习-Stream


Java8新特性学习-Stream😝

介绍

Java 8 新增了一个新的抽象称为流Stream,个人感觉这个超级好用,尤其是业务开发,经常需要对数据列表进行处理的时候,用更少的代码、更优雅地实现功能。

这个流式操作,更像是Linux中的管道命令’|’,上一个操作的结果传送到下一个流程中继续处理,例如:

1
2
3
+--------------------+ +------+ +------+ +---+ +-------+
| stream of elements +-----> |filter+-> |sorted+-> |map+-> |collect|
+--------------------+ +------+ +------+ +---+ +-------+

在java代码实现

1
2
3
4
5
6
7
8
9
String content = "hello,world,debug,the,world";
List<String> list = Arrays.asList(content.split(","));
List<String> filter = list.stream()
.filter(temp -> temp.startsWith("w"))
.map(temp -> temp.substring(0, 3))
.collect(Collectors.toList());
filter.forEach(System.out::print);

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等
  • 聚合操作 类似SQL语句,比如filter、map、reduce、find、match、sorted等

和以前的Collection操作不同,Stream还有两个基础特征:

  • 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。
  • 内部迭代:以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式,显示的在集合外部进行迭代。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Java8中,集合接口有两个方法生成流:

  • stream() : 为集合创建串行流。
  • parallelStream() - 为集合创建并行流。

这里要讲一下这两者的区别:

通俗点来说,一个是单线程、另一个是多线程。parallelStream是一个并行执行的流,通过默认的ForkJoinPool,可以提高多线程任务的速度。处理的过程会分而质之,将一个大任务切分成多个小任务,然后将结果合起来。(当然这也是一把双刃剑,在多线程的情况下,数据的并发访问需要关注,这也可以好好学一下,等之后再看吧~)


forEach

以前都是显示的使用循环,例如对一个集合进行打印:
JDK7以前

1
2
3
4
5
6
7
8
9
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String temp = list.get(i);
System.out.print(temp);
}
// 或者语法糖形式
for (String temp : list) {
System.out.print(temp);
}

JDK8之后

1
list.forEach(System.out::println);

对比一下,发现只需要一行代码就能实现~
如果想在forEach中进行自定义的操作,可以创建一个类,实现Consumer函数接口,传递进去使用~


map

map方法用于映射每个元素到对应的结果:

1
2
3
4
5
6
Car car1 = Car.create(Car::new, "小汽车1");
Car car2 = Car.create(Car::new, "小汽车2");
List<Car> carList = Lists.newArrayList(car1, car2);
List<String> nameList = carList.stream().map(Car::getName).collect(Collectors.toList());
// 还可以加入filter功能,先进行过滤,然后取出想要的字段组成新的列表

Car类:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
public class Car {
private Integer id;
private String name;
public static Car create(final Supplier<Car> supplier, String name) {
Car car = supplier.get();
car.setName(name);
return car;
}
public static void collide(final Car car) {
System.out.println("Collided " + car.toString());
}
public void follow(final Car another) {
System.out.println("Following the " + another.toString());
}
public void repair() {
System.out.println("Repaired " + this.toString());
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Car{}" + Thread.currentThread().getId() + getName();
}
}


filter

如其名,filter就是用来过滤的,根据特定的条件来过滤元素:

1
2
3
4
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
long count = ints.stream().filter(number -> number > 10).count();
System.out.println(count);

上面的例子是用来过滤出整数列表中,值大于10的数量。


limit

用来获取指定数量的流(类似于MySQL中的limit):

1
2
3
4
public void limitTest() {
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
ints.stream().limit(5).forEach(System.out::println);
}

sorted

用来对流进行排序,类似于Collections.sort(list, Comparator);

1
2
3
4
5
6
7
8
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
ints.sort(Comparator.naturalOrder());
Car car1 = Car.create(Car::new, "小汽车1");
Car car2 = Car.create(Car::new, "小汽车2");
List<Car> carList = Lists.newArrayList(car1, car2);
// 可以自定义排序的字段,如果需要更复杂的排序规则,可以在lambda中的statement进行编写
carList.sort(Comparator.comparing(Car::getName));

Collectors

Collectors类实现了很多规约操作,例如将流转换成集合和聚合元素。(一般用Collectors.toList()就够了)

1
2
3
4
5
6
//例如在一组对象中或者主键ID的列表可以这样写
public void collectorsTest() {
List<Car> carList = Lists.newArrayList();
// 省略构建参数,获取列表中的主键ID列表
List<Integer> ids = carList.stream().map(Car::getId).collect(Collectors.toList());
}

统计statistics

这个功能比较少用,还是学习记录一下吧。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
public void statisticsTest() {
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
IntSummaryStatistics statistics = ints.parallelStream().mapToInt(x -> (int) x).summaryStatistics();
System.out.println("最大值 : " + statistics.getMax());
System.out.println("最小值 :" + statistics.getMin());
System.out.println("平均值 :" + statistics.getAverage());
System.out.println("总和 : " + statistics.getSum());
System.out.println("数量 :" + statistics.getCount());
}


完整的测试代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
package com.example.demo;
import com.example.demo.test.Car;
import com.google.common.collect.Lists;
import org.junit.Test;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.IntSummaryStatistics;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* @author JingQ at 2019/1/31
*/
public class JDK8StreamTest {
@Test
public void buildStreamTest() {
String content = "hello,world,debug,the,world";
List<String> list = Arrays.asList(content.split(","));
List<String> filter = list.stream()
.filter(temp -> temp.startsWith("w"))
.map(temp -> temp.substring(0, 3))
.collect(Collectors.toList());
filter.forEach(System.out::print);
}
@Test
public void forEachTest() {
String content = "hello,world,debug,the,world";
List<String> list = Arrays.asList(content.split(","));
list.forEach(System.out::println);
}
@Test
public void mapTest() {
Car car1 = Car.create(Car::new, "小汽车1");
Car car2 = Car.create(Car::new, "小汽车2");
List<Car> carList = Lists.newArrayList(car1, car2);
List<String> nameList = carList.stream().map(Car::getName).collect(Collectors.toList());
// 还可以加入filter功能,先进行过滤,然后取出想要的字段组成新的列表
}
/**
* filter过滤
*/
@Test
public void filterTest() {
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
long count = ints.stream().filter(number -> number > 10).count();
System.out.println(count);
}
/**
* limit 限制数量
*/
@Test
public void limitTest() {
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
ints.stream().limit(5).forEach(System.out::println);
}
@Test
public void sortedTest() {
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
ints.sort(Comparator.naturalOrder());
Car car1 = Car.create(Car::new, "小汽车1");
Car car2 = Car.create(Car::new, "小汽车2");
List<Car> carList = Lists.newArrayList(car1, car2);
// 可以自定义排序的字段,如果需要更复杂的排序规则,可以在lambda中的statement进行编写
carList.sort(Comparator.comparing(Car::getName));
}
@Test
public void collectorsTest() {
List<Car> carList = Lists.newArrayList();
// 省略构建参数,获取列表中的主键ID列表
List<Integer> ids = carList.stream().map(Car::getId).collect(Collectors.toList());
}
@Test
public void statisticsTest() {
List<Integer> ints = Lists.newArrayList(1, 5, 6, 7, 10, 20, 31, 8, 9);
IntSummaryStatistics statistics = ints.parallelStream().mapToInt(x -> (int) x).summaryStatistics();
System.out.println("最大值 : " + statistics.getMax());
System.out.println("最小值 :" + statistics.getMin());
System.out.println("平均值 :" + statistics.getAverage());
System.out.println("总和 : " + statistics.getSum());
System.out.println("数量 :" + statistics.getCount());
}
}

小结

JDK的流式处理真的是太方便了(虽然以前的代码可以显示的调用,但感觉使用更少的代码来实现更加优雅😁)


参考资料

1、Java 8 Stream