巧用Java8中的Stream,讓集合操作6到飛起!!!

2021-03-02 腳本之家

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簡介

java8也出來好久了，接口默認方法，lambda表達式，函數式接口，Date API等特性還是有必要去了解一下。比如在項目中經常用到集合，遍歷集合可以試下lambda表達式，經常還要對集合進行過濾和排序，Stream就派上用場了。用習慣了，不得不說真的很好用。

Stream作為java8的新特性，基於lambda表達式，是對集合對象功能的增強，它專注於對集合對象進行各種高效、便利的聚合操作或者大批量的數據操作，提高了編程效率和代碼可讀性。

Stream的原理：將要處理的元素看做一種流，流在管道中傳輸，並且可以在管道的節點上處理，包括過濾篩選、去重、排序、聚合等。元素流在管道中經過中間操作的處理，最後由最終操作得到前面處理的結果。

集合有兩種方式生成流：

上圖中是Stream類的類結構圖，裡面包含了大部分的中間和終止操作。

中間操作主要有以下方法（此類型方法返回的都是Stream）：map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered

終止操作主要有以下方法：forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator

舉例說明

首先為了說明Stream對對象集合的操作，新建一個Student類（學生類）,覆寫了equals()和hashCode()方法

public class Student {

    private Long id;

    private String name;

    private int age;

    private String address;

    public Student() {}

    public Student(Long id, String name, int age, String address) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age &&
                Objects.equals(id, student.id) &&
                Objects.equals(name, student.name) &&
                Objects.equals(address, student.address);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, age, address);
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }

}

filter（篩選）

public static void main(String [] args) {

        Student s1 = new Student(1L, "肖戰", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "楊紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李現", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);

        List<Student> streamStudents = testFilter(students);
        streamStudents.forEach(System.out::println);
    }
    /**
     * 集合的篩選
     * @param students
     * @return
     */
    private static List<Student> testFilter(List<Student> students) {
        //篩選年齡大於15歲的學生
//        return students.stream().filter(s -> s.getAge()>15).collect(Collectors.toList());
        //篩選住在浙江省的學生
        return students.stream().filter(s ->"浙江".equals(s.getAddress())).collect(Collectors.toList());
    }

運行結果：

這裡我們創建了四個學生，經過filter的篩選，篩選出地址是浙江的學生集合。

map(轉換)

    public static void main(String [] args) {

        Student s1 = new Student(1L, "肖戰", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "楊紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李現", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);

        testMap(students);
    }

    /**
     * 集合轉換
     * @param students
     * @return
     */
    private static void testMap(List<Student> students) {
        //在地址前面加上部分信息，只獲取地址輸出
        List<String> addresses = students.stream().map(s ->"住址:"+s.getAddress()).collect(Collectors.toList());
        addresses.forEach(a ->System.out.println(a));
    }

運行結果

map就是將對應的元素按照給定的方法進行轉換。

distinct(去重)

    public static void main(String [] args) {

      testDistinct1();
    }

    /**
     * 集合去重（基本類型）
     */
    private static void testDistinct1() {
        //簡單字符串的去重
        List<String> list = Arrays.asList("111","222","333","111","222");
        list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }

運行結果：

public static void main(String [] args) {

      testDistinct2();
    }

    /**
     * 集合去重（引用對象）
     */
    private static void testDistinct2() {
        //引用對象的去重，引用對象要實現hashCode和equal方法，否則去重無效
        Student s1 = new Student(1L, "肖戰", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "楊紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李現", 17, "浙江");
        Student s5 = new Student(1L, "肖戰", 15, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.add(s5);
        students.stream().distinct().forEach(System.out::println);
    }

運行結果：

可以看出，兩個重複的「肖戰」同學進行了去重，這不僅因為使用了distinct()方法，而且因為Student對象重寫了equals和hashCode()方法，否則去重是無效的。

sorted(排序)

    public static void main(String [] args) {

        testSort1();
    }

    /**
     * 集合排序（默認排序）
     */
    private static void testSort1() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","222","111");
        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);
    }

運行結果：

    public static void main(String [] args) {

        testSort2();
    }

    /**
     * 集合排序（指定排序規則）
     */
    private static void testSort2() {
        Student s1 = new Student(1L, "肖戰", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "楊紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李現", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        students.stream()
                .sorted((stu1,stu2) ->Long.compare(stu2.getId(), stu1.getId()))
                .sorted((stu1,stu2) -> Integer.compare(stu2.getAge(),stu1.getAge()))
                .forEach(System.out::println);
    }

運行結果：

上面指定排序規則，先按照學生的id進行降序排序，再按照年齡進行降序排序

limit（限制返回個數）

    public static void main(String [] args) {

        testLimit();
    }

    /**
     * 集合limit，返回前幾個元素
     */
    private static void testLimit() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","222","111");
        list.stream().limit(2).forEach(System.out::println);
    }

運行結果：

skip(刪除元素)

    public static void main(String [] args) {

        testSkip();
    }

    /**
     * 集合skip，刪除前n個元素
     */
    private static void testSkip() {
        List<String> list = Arrays.asList("333","222","111");
        list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);
    }

運行結果：

reduce(聚合)

    public static void main(String [] args) {
        testReduce();
    }
    /**
     * 集合reduce,將集合中每個元素聚合成一條數據
     */
    private static void testReduce() {
        List<String> list = Arrays.asList("歡","迎","你");
        String appendStr = list.stream().reduce("北京",(a,b) -> a+b);
        System.out.println(appendStr);
    }

運行結果：

min(求最小值)

    public static void main(String [] args) {
        testMin();
    }

    /**
     * 求集合中元素的最小值
     */
    private static void testMin() {
        Student s1 = new Student(1L, "肖戰", 14, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "楊紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李現", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        Student minS = students.stream().min((stu1,stu2) ->Integer.compare(stu1.getAge(),stu2.getAge())).get();
        System.out.println(minS.toString());
    }

運行結果：

上面是求所有學生中年齡最小的一個，max同理，求最大值。

anyMatch/allMatch/noneMatch（匹配）

    public static void main(String [] args) {
        testMatch();
    }

    private static void testMatch() {
        Student s1 = new Student(1L, "肖戰", 15, "浙江");
        Student s2 = new Student(2L, "王一博", 15, "湖北");
        Student s3 = new Student(3L, "楊紫", 17, "北京");
        Student s4 = new Student(4L, "李現", 17, "浙江");
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        Boolean anyMatch = students.stream().anyMatch(s ->"湖北".equals(s.getAddress()));
        if (anyMatch) {
            System.out.println("有湖北人");
        }
        Boolean allMatch = students.stream().allMatch(s -> s.getAge()>=15);
        if (allMatch) {
            System.out.println("所有學生都滿15周歲");
        }
        Boolean noneMatch = students.stream().noneMatch(s -> "楊洋".equals(s.getName()));
        if (noneMatch) {
            System.out.println("沒有叫楊洋的同學");
        }
    }

運行結果：

anyMatch：Stream 中任意一個元素符合傳入的 predicate，返回 true

allMatch：Stream 中全部元素符合傳入的 predicate，返回 true

noneMatch：Stream 中沒有一個元素符合傳入的 predicate，返回 true

總結

上面介紹了Stream常用的一些方法，雖然對集合的遍歷和操作可以用以前常規的方式，但是當業務邏輯複雜的時候，你會發現代碼量很多，可讀性很差，明明一行代碼解決的事情，你卻寫了好幾行。試試lambda表達式，試試Stream，你會有不一樣的體驗。

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