前言
A sequence of elements supporting sequential and parallel aggregate operations.
Java 8引入的Stream API是一种处理集合数据的高级抽象，它允许以声明式的方式对集合进行操作，使得代码更加简洁和易读。Stream不是数据结构，它不会存储数据，而是对数据源（如集合、数组等）进行一系列的操作，并返回一个新的Stream或一个最终结果。
Stream操作可以分为中间操作（Intermediate Operations）和终端操作（Terminal Operations）。中间操作会返回一个新的Stream，所以可以链式调用多个中间操作，如filter、map等；终端操作会触发Stream的执行并返回一个非Stream的结果，如forEach、reduce等。
基本语法
- 创建Stream；
- 转换Stream，每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象
- 对Stream进行聚合（Reduce）操作，获取想要的结果；
创建Stream
从集合创建
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("cherry");
Stream<String> stream = list.stream();
stream.forEach(System.out::println);
}
}
首先创建了一个ArrayList，添加了三个水果名称。然后通过list.stream()方法创建了一个Stream对象，最后使用forEach终端操作来遍历并打印出每个元素。
从数组创建
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
String[] array = {"apple", "banana", "cherry"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(array);
stream.forEach(System.out::println);
}
}
定义了一个字符串数组，然后使用Arrays.stream(array)方法将数组转换为Stream，再通过forEach打印每个元素。
中间操作 - filter
用于过滤Stream中的元素，只保留满足指定条件的元素。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
numbers.add(4);
numbers.add(5);
Stream<Integer> stream = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0);
stream.forEach(System.out::println);
}
}
创建了一个包含整数的ArrayList，然后通过stream().filter(n -> n % 2 == 0)操作，只保留能被2整除的元素，最后使用forEach打印出这些元素，这里会输出2和4。
中间操作 - map
map方法示意图
对Stream中的每个元素应用一个函数，将其转换为另一个元素。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("apple");
fruits.add("banana");
fruits.add("cherry");
Stream<String> stream = fruits.stream().map(fruit -> fruit.toUpperCase());
stream.forEach(System.out::println);
}
}
创建了水果名称的列表，通过stream().map(fruit -> fruit.toUpperCase())操作将每个水果名称转换为大写形式，最后使用forEach打印出来，会输出APPLE、BANANA、CHERRY。
终端操作 - reduce
将Stream中的元素组合起来，得到一个单一的结果。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
numbers.add(4);
numbers.add(5);
int sum = numbers.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);
System.out.println("Sum: " + sum);
}
}
创建整数列表，通过reduce(0, (a, b) -> a + b)操作，从初始值0开始，将每个元素相加。这里会计算列表中所有整数的和，最后打印出总和，结果为15。
排序操作 - sorted
用于对Stream中的元素进行排序。可以根据元素的自然顺序（如果元素实现了Comparable接口）进行排序，也可以通过自定义比较器（Comparator）来指定排序规则。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(3);
numbers.add(1);
numbers.add(4);
numbers.add(2);
Stream<Integer> stream = numbers.stream().sorted();
stream.forEach(System.out::println);
}
}
- 代码解释：首先创建了一个包含整数的
ArrayList，元素顺序是无序的。然后使用stream().sorted()操作，按照整数的自然顺序（从小到大）对元素进行排序，最后通过forEach打印出排序后的元素，输出结果为1、2、3、4。
自定义比较器排序
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("apple");
fruits.add("banana");
fruits.add("cherry");
Stream<String> stream = fruits.stream().sorted(Comparator.comparing(String::length));
stream.forEach(System.out::println);
}
}
创建了一个水果名称列表，通过stream().sorted(Comparator.comparing(String::length))操作，根据字符串的长度对水果名称进行排序。在这里，先输出长度较短的单词，即apple，然后是cherry，最后是banana。
去重操作 - distinct
用于去除Stream中的重复元素。它会根据元素的equals方法来判断元素是否相同。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(1);
numbers.add(3);
numbers.add(2);
Stream<Integer> stream = numbers.stream().distinct();
stream.forEach(System.out::println);
}
}
创建包含整数的ArrayList，其中有重复的元素。使用stream().distinct()操作去除重复元素后，通过forEach打印出结果，输出为1、2、3。
收集操作 - collect
用于将Stream中的元素收集到一个集合（如List、Set、Map等）或者其他数据结构中。这是一个终端操作，它会终止Stream并返回收集后的结果。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
List<Integer> collectedList = numbers.stream().collect(Collectors.toList());
System.out.println(collectedList);
}
}
创建一个整数ArrayList，然后使用stream().collect(Collectors.toList())操作将Stream中的元素收集到一个新的List中，并打印这个新的List，输出为[1, 2, 3]。
资料
- https://blogs.oracle.com/javamagazine/post/java-quiz-streams-collections-dropwhile-takewhile
- https://docs.oracle.com/en/java/javase/21/docs/api/java.base/java/util/stream/Stream.html
- https://dev.java/learn/api/streams/
