探索JDK8新特性，Stream 流：构建流的多种方式

news2025/3/6 7:03:27

当我们处理集合数据时，往往需要对其进行各种操作，如过滤、映射、排序、归约等。在 Java 8 中引入的 Stream 流为我们提供了一种更加简洁和灵活的方式来处理数据。上述情况都是流对集合进行操作的，但是对于流的创建操作还是不太了解，其实流的创建不止是使用集合进行创建，还可以基于值、数组甚至是文件来构建流，完成流操作。

下文将介绍如何基于 Stream 构建流，为你展示创建和操作流的多种方法。

构建流的方法

在 Java 8 中，有多种方式可以构建 Stream 流，使得数据处理变得更加便捷。以下是一些常见的构建流的方法：

1. 从集合创建流： 使用集合的 stream() 方法可以直接创建流，使得集合中的元素可以流式操作。

2. 从数组创建流： 使用 Arrays.stream() 方法从数组中创建流。

3. 静态工厂方法： Stream 接口提供了一些静态工厂方法，如 Stream.of()、Stream.iterate() 和 Stream.generate()。

4. 使用 Stream.Builder： 使用 Stream.Builder 逐个添加元素，构建流。

5. 从文件创建流： 使用 Files.lines() 方法从文件中创建流，每行都是流中的一个元素。

从集合创建流

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;

public class CollectionToStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "grape", "kiwi");
        
        Stream<String> stream = fruits.stream();
        
        // 对流进行操作，例如过滤、映射、归约等
        stream.filter(fruit -> fruit.length() > 5)
              .map(String::toUpperCase)
              .forEach(System.out::println);
    }
}

从数组创建流

import java.util.stream.IntStream;

public class ArrayToStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        
        IntStream stream = Arrays.stream(numbers);
        
        // 对流进行操作，例如过滤、映射、归约等
        stream.filter(num -> num % 2 == 0)
              .map(num -> num * num)
              .forEach(System.out::println);
    }
}

在上述示例中，我们通过 Arrays.stream(numbers) 方法从数组创建了一个 IntStream 流。接着，我们对流进行了过滤（保留偶数）、映射（平方）和终端操作（打印结果）。

静态工厂方法

使用 Stream 静态工厂方法可以更加直观地创建流，而无需手动实现遍历和创建元素的逻辑。这样做不仅简化了代码，还能让你的意图更加清晰，使代码更具可读性和可维护性。

Stream.of()： 创建一个由指定元素组成的流。

Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "orange");

Stream.iterate()： 生成一个无限流，通过迭代生成元素。

Stream<Integer> stream = Stream.iterate(1, n -> n * 2); // 1, 2, 4, 8, ...

使用 `Stream.Builder`

Stream.Builder 是一个用于逐步构建流的辅助工具。通过 add() 方法逐个添加元素，最后调用 build() 方法生成流.

import java.util.stream.Stream;

public class StreamBuilderExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stream.Builder<String> builder = Stream.builder();
        
        builder.add("apple")
               .add("banana")
               .add("orange");
        
        Stream<String> stream = builder.build();
        
        stream.forEach(System.out::println);
    }
}

在上述示例中，我们首先创建了一个 Stream.Builder 对象。然后使用 add() 方法逐个添加水果元素。最后，通过 build() 方法生成流并进行遍历输出。

优势

使用 Stream.Builder 构建流的主要优势在于灵活性。它允许你在构建流的过程中动态地添加元素，适用于那些元素来源不确定或需要动态处理的场景。这种方式相比直接从集合或数组创建流，更加灵活且符合实际应用需求。

从文件创建流

在 Java 8 中，使用 Stream 处理文件数据非常简便。通过 Files.lines() 方法，你可以轻松地将文件的每一行转换为一个流元素，从而对文件内容进行各种操作。

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.stream.Stream;

public class FileToStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "data.txt";
        
        try (Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get(filePath))) {
            // 对每一行数据进行操作
            lines.filter(line -> line.contains("Java"))
                 .forEach(System.out::println);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上述示例中，我们使用 Files.lines() 方法从指定文件中创建了一个流。随后，我们对流进行了过滤，只保留包含 "Java" 的行，并通过终端操作将结果打印出来。

优势

使用 Stream 处理文件数据的优势在于简洁性和可读性。相比传统的读取文件并使用循环遍历的方式，使用 Stream 可以更加清晰地表达数据处理逻辑，减少冗余的代码。

结语

Stream 流为我们提供了一种更加简洁、灵活和函数式的方式来处理集合数据。通过不同的构建方法，我们可以根据不同的数据源和需求创建流，并进行各种操作。这种流式操作的编程方式不仅提高了代码的可读性和可维护性，还能够有效地利用多核处理器进行并行处理，提高程序的性能。希望本篇能够帮助你更好地理解如何基于 Stream 构建流，为数据处理带来更大的便捷和效率。