Java 8 Stream实践

短命女 2024-04-17 06:30 42阅读 0赞

【**前面的话**】Java中的Stream于1.8版本析出，平时项目中也有用到，今天就系统的来实践一下。下面借用重庆力帆队伍中我个人比较喜欢的球员来操作一波，队员的年龄为了便于展示某些api做了调整，请不要太认真哦。

\*\*\*

# 壹. Stream理解 #

在java中我们称Stream为『**流**』，我们经常会用流去对集合进行一些流水线的操作。stream就像工厂一样，只需要把集合、命令还有一些参数灌输到流水线中去，就可以加工成得出想要的结果。这样的流水线能大大简洁代码，减少操作。给我个人的感觉类似JavaScript中的链式函数。

# 贰. Stream流程 #

原集合 —> 流 —> 各种操作(过滤、分组、统计) —> 终端操作复制代码

Stream流的操作流程一般都是这样的，先将集合转为流，然后经过各种操作，比如过滤、筛选、分组、计算。最后的终端操作，就是转化成我们想要的数据，这个数据的形式一般还是集合，有时也会按照需求输出count计数。下文会一一举例。

# 叁. API实践 #

首先，定义一个用户对象，包含姓名、年龄、id三个成员变量：

package com.eelve.training.entity;
    
    import lombok.*;
    
    import javax.persistence.*;
    
    /**
     * @ClassName User
     * @Description TDO
     * @Author zhao.zhilue
     * @Date 2019/6/28 15:21
     * @Version 1.0
     **/
    @Data
    @Entity
    @Table(name = "user")
    @ToString
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    @EqualsAndHashCode(exclude={"id","name"})
    public class User implements  Comparable<User>{
        @Id
        @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
        @Column(name = "id")
        private Integer id;
    
        /**
         * Link name.
         */
        @Column(name = "name", columnDefinition = "varchar(255) not null")
        private String name;
    
        @Column(name = "age")
        private Integer age;
    
        public User(String name, Integer age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        @Override
        public int compareTo(User o) {
            return age.compareTo(o.getAge());
        }
    }复制代码

然后在数据库中插入测试数据，见下图：

## 3.1过滤 ##

### 1）filter 过滤(T-> boolean) ###

假如我们要实现过滤出40岁以下的队员，我们可以这样来实现：

@Test
        public void testUserStreamFilter(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<User> resultList = userList.stream().filter(user -> user.getAge() <= 40).collect(Collectors.toList());
            for (User user :  resultList){
                System.out.println(user.toString());
            }
        }复制代码

filter里面，->箭头后面跟着的是一个**boolean**值，可以写任何的过滤条件，就相当于sql中where后面的东西，换句话说，能用sql实现的功能这里都可以实现执行结果为：

User(id=1, name=费尔南多, age=25)
    User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26)
    User(id=3, name=卡尔德克, age=27)
    User(id=4, name=阿德里安, age=28)
    User(id=5, name=隋维杰, age=26)复制代码

### 2）distinct 去重 ###

其用法和sql中的使用类似，假如我们要实现过去除用重复年龄的队员，我们可以这样来实现：

@Test
        public void testUserDistinct(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<User> resultList = userList.stream().distinct().collect(Collectors.toList());
            for (User user :  resultList){
                System.out.println(user.toString());
            }
        }复制代码

执行结果为：

User(id=1, name=费尔南多, age=25)
    User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26)
    User(id=3, name=卡尔德克, age=27)
    User(id=4, name=阿德里安, age=28)
    User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)复制代码

### 3）sorted排序 ###

如果流中的元素的类实现了 Comparable 接口，即有自己的排序规则，那么可以直接调用 sorted() 方法对元素进行排序，如：

@Override
        public int compareTo(User o) {
            return age.compareTo(o.getAge());
        }复制代码

@Test
        public void testUserStreamSorted(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<User> resultList = userList.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
            for (User user :  resultList){
                System.out.println(user.toString());
            }
        }复制代码

反之, 需要调用 sorted((T, T) -> int) 实现 Comparator 接口。

@Test
        public void testUserStreamSortedWithComparator(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<User> resultList = userList.stream().sorted(Comparator.comparingInt(User::getAge)).collect(Collectors.toList());
            for (User user :  resultList){
                System.out.println(user.toString());
            }
        }复制代码

执行结果为：

User(id=1, name=费尔南多, age=25)
    User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26)
    User(id=5, name=隋维杰, age=26)
    User(id=3, name=卡尔德克, age=27)
    User(id=4, name=阿德里安, age=28)
    User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)复制代码

### 4）limit（） 返回前n个元素 ###

如果想知道队伍中年龄最小的就可以使用下面来实现：

@Test
        public void testUserStreamLimit(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<User> resultList = userList.stream().limit(2).collect(Collectors.toList());
            for (User user :  resultList){
                System.out.println(user.toString());
            }
        }复制代码

执行结果为：

User(id=1, name=费尔南多, age=25)
    User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26)复制代码

### 5）skip ###

它的用法和limit正好相反，是去除前面几个元素。假如我们要去除前面两个元素就可以使用下面的方法来实现：

@Test
        public void testUserStreamSkip(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<User> resultList = userList.stream().skip(2).collect(Collectors.toList());
            for (User user :  resultList){
                System.out.println(user.toString());
            }
        }复制代码

执行结果为：

User(id=3, name=卡尔德克, age=27)
    User(id=4, name=阿德里安, age=28)
    User(id=5, name=隋维杰, age=26)
    User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)复制代码

### 6）组合使用 ###

以上的过滤函数物品们可以组合来使用来实现我们具体的需求，示例代码如下：

@Test
        public void testUserStreamSortLimit(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<User> resultList = userList.stream().sorted().limit(5).collect(Collectors.toList());
            for (User user :  resultList){
                System.out.println(user.toString());
            }
        }复制代码

这样我们就可以得到先排序后限制的结果：

User(id=1, name=费尔南多, age=25)
    User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26)
    User(id=5, name=隋维杰, age=26)
    User(id=3, name=卡尔德克, age=27)
    User(id=4, name=阿德里安, age=28)复制代码

## 3.2 映射 ##

### 1）map(T->R) ###

map是将T类型的数据转为R类型的数据，比如我们想要设置一个新的list，存储用户所有的城市信息。

@Test
        public void testUserStreamMap(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            List<Integer> resultList = userList.stream().map(User::getAge).distinct().collect(Collectors.toList());
            System.out.println(resultList.toString());
        }复制代码

这样我们可以得到所有年龄的样本，执行结果为：

[25, 26, 27, 28, 43]复制代码

### 2）flatMap(T -> Stream) ###

将流中的每一个元素 T 映射为一个流，再把每一个流连接成为一个流。

@Test
        public void testStreamMap(){
            List<String> habitsList = new ArrayList<>();
            habitsList.add("唱歌,听歌");
            habitsList.add("羽毛球,足球,登山");
            habitsList = habitsList.stream().map(s -> s.split(",")).flatMap(Arrays::stream).collect(Collectors.toList());
            System.out.println(habitsList);
        }复制代码

执行结果为：

[唱歌, 听歌, 羽毛球, 足球, 登山]复制代码

这里原集合中的数据由逗号分割，使用split进行拆分后，得到的是Stream，字符串数组组成的流，要使用flatMap的\*\*Arrays::stream\*\*，将Stream转为Stream,然后把流相连接，组成了完整的唱歌, 听歌, 羽毛球, 足球, 登山。

## 3.3 查找 ##

### 1）allMatch（T->boolean） ###

检测是否全部满足参数行为，假如我们要检测是不是所有队员都是U21的球员：

@Test
        public void testUserStreamAllMatch(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            boolean isNotU21 = userList.stream().allMatch(user -> user.getAge() >= 21);
            System.out.println("是否都不是U21球员：" + isNotU21);
        }复制代码

执行结果为：

是否都不是U21球员：true复制代码

### 2）anyMatch（T->boolean） ###

检测是否有任意元素满足给定的条件，比如，想知道是否有26岁的球员：

@Test
        public void testUserStreamAnyMatch(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            boolean isAgeU26 = userList.stream().anyMatch(user -> user.getAge() == 26);
            System.out.println("是否有26岁的球员：" + isAgeU26);
        }复制代码

执行结果为：

是否有26岁的球员：true复制代码

### 3）noneMatch(T -> boolean) ###

流中是否有元素匹配给定的 T -> boolean 条件。比如我们要检测是否含有U18的队员：

@Test
        public void testUserStreamNoneMatch(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            boolean isNotU18 = userList.stream().noneMatch(user -> user.getAge() <= 18);
            System.out.println("是否都不是U18球员：" + isNotU18);
        }复制代码

执行结果为：

是否都不是U18球员：true复制代码

说明没有U18的队员。

### 4）findFirst( ):找到第一个元素 ###

@Test
        public void testUserFindFirst(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            Optional<User> firstUser = userList.stream().sorted().findFirst();
            System.out.println(firstUser.toString());
        }复制代码

执行结果为：

Optional[User(id=1, name=费尔南多, age=25)]复制代码

### 5）findAny():找到任意一个元素 ###

@Test
        public void testUserFindAny(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            Optional<User> anytUser = userList.parallelStream().sorted().findAny();
            System.out.println(anytUser.toString());
        }复制代码

执行结果为：

Optional[User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26)]复制代码

## 3.4 归纳计算 ##

### 1）求队员的总人数 ###

@Test
        public void testUserCount(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            long totalAge = userList.stream().collect(Collectors.counting());
            System.out.println("队员人数为：" + totalAge);
        }复制代码

执行结果为：

队员人数为：6复制代码

### 2）得到某一属性的最大最小值 ###

@Test
        public void testUserMaxAndMin(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            Optional<User> userMaxAge = userList.stream().collect(Collectors.maxBy(Comparator.comparing(User::getAge)));
            System.out.println("年龄最大的队员为：" + userMaxAge.toString());
    
            Optional<User> userMinAge = userList.stream().collect(Collectors.minBy(Comparator.comparing(User::getAge)));
            System.out.println("年龄最小的队员为：" + userMinAge.toString());
        }复制代码

执行结果为：

年龄最大的队员为：Optional[User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)]
    年龄最小的队员为：Optional[User(id=1, name=费尔南多, age=25)]复制代码

### 3）求年龄总和是多少 ###

@Test
        public void testUserSummingInt(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            int totalAge = userList.stream().collect(Collectors.summingInt(User::getAge));
            System.out.println("年龄总和为：" + totalAge);
        }复制代码

执行结果为：

年龄总和为：175复制代码

我们经常会用BigDecimal来记录金钱，假设想得到BigDecimal的总和：// 获得列表对象金额， 使用reduce聚合函数,实现累加器BigDecimal sum = myList.stream() .map(User::getMoney).reduce(BigDecimal.ZERO,BigDecimal::add);

### 4）求年龄平均值 ###

@Test
        public void testUserAveragingInt(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            Double totalAge = userList.stream().collect(Collectors.averagingInt(User::getAge));
            System.out.println("平均年龄为：" + totalAge);
        }复制代码

执行结果为：

平均年龄为：29.166666666666668复制代码

### 5）一次性得到元素的个数、总和、最大值、最小值 ###

@Test
        public void testUserSummarizingInt(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            IntSummaryStatistics  statistics  = userList.stream().collect(Collectors.summarizingInt(User::getAge));
            System.out.println("年龄的统计结果为：" + statistics );
        }复制代码

执行结果为：

年龄的统计结果为：IntSummaryStatistics{count=6, sum=175, min=25, average=29.166667, max=43}复制代码

### 6）字符串拼接 ###

要将队员的姓名连成一个字符串并用逗号分割。

@Test
        public void testUserJoining(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            String  name  = userList.stream().map(User::getName).collect(Collectors.joining(","));
            System.out.println("所有的队员名字：" + name );
        }复制代码

执行结果为：

所有的队员名字：费尔南多,费尔南迪尼奥,卡尔德克,阿德里安,隋维杰,克鲁伊夫复制代码

## 3.5 分组 ##

在数据库操作中，我们经常通过GROUP BY关键字对查询到的数据进行分组，java8的流式处理也提供了分组的功能。使用Collectors.groupingBy来进行分组。

### 1）可以根据队员的年龄进行分组 ###

@Test
        public void testUserGroupingBy(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            Map<Integer, List<User>> ageMap  = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getAge));
            for (Map.Entry<Integer,List<User>> entry :ageMap.entrySet()){
                System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
            }
        }复制代码

执行结果为：

key= 25 and value= [User(id=1, name=费尔南多, age=25)]
    key= 26 and value= [User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26), User(id=5, name=隋维杰, age=26)]
    key= 43 and value= [User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)]
    key= 27 and value= [User(id=3, name=卡尔德克, age=27)]
    key= 28 and value= [User(id=4, name=阿德里安, age=28)]复制代码

结果是一个map，key为不重复的年龄，value为属于该年龄的队员列表。已经实现了分组。另外我们还可以继续分组得到两次分组的结果。

### 2）如果仅仅想统计各年龄的队员个数是多少，并不需要对应的list ###

按年龄分组并统计人数：

@Test
        public void testUserGroupingByCount(){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            Map<Integer,Long> ageMap  = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getAge,Collectors.counting()));
            for (Map.Entry<Integer,Long> entry :ageMap.entrySet()){
                System.out.println("队员中" + entry.getKey() + "岁的队员人数为：" + entry.getValue());
            }
        }复制代码

执行结果为：

队员中25岁的队员人数为：1
    队员中26岁的队员人数为：2
    队员中43岁的队员人数为：1
    队员中27岁的队员人数为：1
    队员中28岁的队员人数为：1复制代码

### 3）partitioningBy 分区 ###

分区与分组的区别在于，分区是按照 true 和 false 来分的，因此partitioningBy 接受的参数的 lambda 也是 T -> boolean

@Test
        public void testUserPartitioningBy (){
            List<User> userList = userMapper.getALL();
            Map<Boolean,List<User>> partitioningByMap  = userList.stream().collect(partitioningBy(user -> user.getAge() >= 30));
            for (Map.Entry<Boolean,List<User>> entry :partitioningByMap.entrySet()){
                System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
            }
        }复制代码

执行结果为：

key= false and value= [User(id=1, name=费尔南多, age=25), User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26), User(id=3, name=卡尔德克, age=27), User(id=4, name=阿德里安, age=28), User(id=5, name=隋维杰, age=26)]
    key= true and value= [User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)]复制代码

\*\*\*

【**写在后面的话**】留下stream的类实现的方法和依赖图，前面的实践也只是挑选了几个比较常用的Api。

转载于:https://juejin.im/post/5d4edf15e51d453bdb1d9b15