函数式编程流Stream的使用

Love The Way You Lie 2022-06-16 02:16 177阅读 0赞

# 内部迭代与外部迭代 #

使用for 循环计算来自伦敦的艺术家人数

1.  外部迭代

int count = 0;
    for (Artist artist : allArtists) {
        if (artist.isFrom("London")) {
        count++;
        }
    }

使用Iterator迭代

int count = 0;
    Iterator<Artist> iterator = allArtists.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Artist artist = iterator.next();
            if (artist.isFrom("London")) {
                count++;
            }
        }

![这里写图片描述][SouthEast]

2.使用stream内部迭代

long count = allArtists.stream()
    .filter(artist -> artist.isFrom("London"))
    .count();

![这里写图片描述][SouthEast 1]

每种操作都对应Stream 接口的一个方法。为了找出来自伦敦的艺术家，需要对Stream 对象进行过滤：filter。过滤在这里是指“只保留通过某项测试的对象”。测试由一个函数完成，根据艺术家是否来自伦敦，该函数返回true 或者false。由于Stream API 的函数式编程风格，我们并没有改变集合的内容，而是描述出Stream 里的内容。count() 方法计算给定Stream 里包含多少个对象。

# 惰性求值和及早求值 #

只过滤，不计数

allArtists.stream()
    .filter(artist -> artist.isFrom("London"));

这行代码并未做什么实际性的工作，filter 只刻画出了Stream，但没有产生新的集合。像filter 这样只描述Stream，最终不产生新集合的方法叫作惰性求值方法；而像count 这样最终会从Stream 产生值的方法叫作及早求值方法。

由于使用了惰性求值，没有输出艺术家的名字：

allArtists.stream()
    .filter(artist -> {
        System.out.println(artist.getName());
        return artist.isFrom("London");
    });

如果将同样的输出语句加入一个拥有终止操作的流，如例3-3 中的计数操作，艺术家的名字就会被输出

long count = allArtists.stream()
    .filter(artist -> {
        System.out.println(artist.getName());
        return artist.isFrom("London");
    })
    .count();

判断一个操作是惰性求值还是及早求值很简单：只需看它的返回值。

如果返回值是Stream，那么是惰性求值；

如果返回值是另一个值或为空，那么就是及早求值。

# 常用的流操作 #

## collect(toList()) ##

collect(toList()) 方法由Stream 里的值生成一个列表，是一个及早求值操作。

@Test
        public void testCollect() throws Exception {
            //Stream 的of 方法使用一组初始值生成新的Stream
            List<String> collected = Stream.of("a", "b", "c").collect(Collectors.toList());
            Assert.assertEquals(Arrays.asList("a", "b", "c"), collected);
        }

## map ##

如果有一个函数可以将一种类型的值转换成另外一种类型，map 操作就可以使用该函数，将一个流中的值转换成一个新的流。

![这里写图片描述][SouthEast 2]

@Test
        public void testMap() throws Exception {
            //小写转大写
            List<String> upperWords = new ArrayList<>();
            //for循环实现
            for (String s : Arrays.asList("a", "b", "c")) {
                upperWords.add(s.toUpperCase());
            }
            Assert.assertEquals(Arrays.asList("A", "B", "C"), upperWords);
            //lambda实现
            upperWords = Stream.of("a", "b", "c")
                    .map(string -> string.toUpperCase())
                    .collect(Collectors.toList());
            Assert.assertEquals(Arrays.asList("A", "B", "C"), upperWords);
        }

## filter ##

遍历数据并检查其中的元素时，可尝试使用Stream 中提供的新方法filter

![这里写图片描述][SouthEast 3]

@Test
        public void testFilter() throws Exception {
            //判断是否以数字开头
            List<String> beginWithNumber = new ArrayList<>();
            //for循环实现
            for (String s : Arrays.asList("1aa", "2bb", "cccc")) {
                if (isDigit(s.charAt(0))) {
                    beginWithNumber.add(s);
                }
            }
            Assert.assertEquals(Arrays.asList("1aa", "2bb"), beginWithNumber);
            //lambda实现
            beginWithNumber = Stream.of("1aa", "2bb", "cccc")
                    .filter(string -> isDigit(string.charAt(0)))
                    .collect(Collectors.toList());
            Assert.assertEquals(Arrays.asList("1aa", "2bb"), beginWithNumber);
        }

## flatMap ##

flatMap 方法可用Stream 替换值， 然后将多个Stream 连接成一个Stream

![这里写图片描述][SouthEast 4]

@Test
        public void testFlatMap() throws Exception {
            List<Integer> collect = Stream.of(Arrays.asList(1, 2, 3), Arrays.asList(4, 5, 6))
                    .flatMap(numbers -> numbers.stream())
                    .collect(Collectors.toList());
            Assert.assertEquals(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6), collect);
        }

## max和min ##

求最大值和最小值

@Test
        public void testMaxAndMin() throws Exception {
            List<Track> trackList = Arrays.asList(new Track("Bakai", 524),
                    new Track("Violets for Your Furs", 378),
                    new Track("Time Was", 451));
    
            Track shotestTrack = trackList.stream()
                    .min(Comparator.comparing(track -> track.getLength()))
                    .get();
    
            Track longestTrack = trackList.stream()
                    .max(Comparator.comparing(track -> track.getLength()))
                    .get();
    
            Assert.assertEquals(trackList.get(1), shotestTrack);
            Assert.assertEquals(trackList.get(0), longestTrack);
        }

## reduce ##

可以实现从一组值中生成一个值

![这里写图片描述][SouthEast 5]

@Test
        public void testReduce() throws Exception {
            int sum = Stream.of(1, 2, 3, 4)
                    .reduce(0, (a, b) -> a + b);//0是初始值 Assert.assertEquals(10, sum); int multi = Stream.of(10, 20, 30) .reduce(1, (a, b) -> a * b); Assert.assertEquals(6000, multi); //将reduce 操作展开 BinaryOperator<Integer> accumulator = (acc, element) -> acc + element;
            int count = accumulator.apply(
                    accumulator.apply(
                            accumulator.apply(0, 1),
                            2),
                    3);
        }

# 高阶函数 #

高阶函数是指**接受另外一个函数作为参数**，**或返回一个函数的函数**。

高阶函数不难辨认：看函数签名就够了。

如果函数的参数列表里包含函数接口，或该函数返回一个函数接口，那么该函数就是高阶函数。

# 总结 #

*  内部迭代将更多控制权交给了集合类。
 *  和 Iterator 类似，Stream 是一种内部迭代方式。
 *  将 Lambda表达式和 Stream 上的方法结合起来，可以完成很多常见的集合操作。

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[SouthEast 2]: /images/20220616/8325515afcd74ceeacb420b1d6761646.png
[SouthEast 3]: /images/20220616/19c8c2ccfc3d477dbbabfd744169c793.png
[SouthEast 4]: /images/20220616/ad477a4e4cb44e8886ddff092088eb5e.png
[SouthEast 5]: /images/20220616/ae2c861af25c496f82585c5bfa3d3de9.png