Java stream 进阶版

1、Stream 概述

Java 8 引入了 Stream API，它是一种用于简化集合和数组操作的强大工具。Stream API 允许我们将集合或数组视为流，并在流上进行各种操作，如筛选、排序、聚合等。

Stream API 的核心概念是 Stream 流，它代表了一个数据流，其中包含了一系列的元素。这些元素可以通过 Stream API 进行各种操作，而不需要直接修改原始数据源。

Stream API 提供了三种主要的方法：

1. 获取 Stream 流：通过创建一条流水线，并将数据放到流水线上准备进行操作。
2. 中间方法：这些方法可以在流水线上进行操作，每次操作完毕之后，还可以继续进行其他操作。这种操作不会改变原始数据，而是返回一个新的流。
3. 终结方法：一个 Stream 流只能有一个终结方法，它是流水线上的最后一个操作。这个方法将返回一个新的集合或值。

此外，Stream API 还具有延迟执行特性。这意味着，只有当我们调用终端操作时，中间操作才会执行。这种特性使得 Stream API 在处理大量数据时非常高效。

总的来说，Java Stream API 提供了一种灵活且高效的方式来处理集合和数组，它可以让我们更加专注于数据的操作，而不需要关心底层的实现细节。

2、Stream 的创建

 Stream可以通过集合数组创建。

1、通过 java.util.Collection.stream() 方法用集合创建流

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
// 创建一个顺序流
Stream<String> stream = list.stream();
// 创建一个并行流
Stream<String> parallelStream = list.parallelStream();

2、使用java.util.Arrays.stream(T[] array)方法用数组创建流

int[] array={1,3,5,6,8};
IntStream stream = Arrays.stream(array);

3、使用Stream的静态方法：of()、iterate()、generate()

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);

Stream<Integer> stream2 = Stream.iterate(0, (x) -> x + 3).limit(4);
stream2.forEach(System.out::println);

Stream<Double> stream3 = Stream.generate(Math::random).limit(3);
stream3.forEach(System.out::println);

输出结果：

0 3 6 9
0.6796156909271994
0.1914314208854283
0.8116932592396652

stream和parallelStream的简单区分： stream是顺序流，由主线程按顺序对流执行操作，而parallelStream是并行流，内部以多线程并行执行的方式对流进行操作，但前提是流中的数据处理没有顺序要求。例如筛选集合中的奇数，两者的处理不同之处：

如果流中的数据量足够大，并行流可以加快处速度。

除了直接创建并行流，还可以通过parallel()把顺序流转换成并行流：

Optional<Integer> findFirst = list.stream()
                                    .parallel()
                                    .filter(x->x>6)
                                    .findFirst();

3 Stream的使用 

在使用stream之前，先理解一个概念：Optional 。

Optional类是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。
更详细说明请见：菜鸟教程Java 8 Optional类

3.1 遍历/匹配（foreach/find/match）

Stream也是支持类似集合的遍历和匹配元素的，只是Stream中的元素是以Optional类型存在的。Stream的遍历、匹配非常简单。

public class StreamTest {
	public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(7, 6, 9, 3, 8, 2, 1);

        // 遍历输出符合条件的元素
        list.stream().filter(x -> x > 6).forEach(System.out::println);
        // 匹配第一个
        Optional<Integer> findFirst = list.stream().filter(x -> x > 6).findFirst();
        // 匹配任意（适用于并行流）
        Optional<Integer> findAny = list.parallelStream().filter(x -> x > 6).findAny();
        // 是否包含符合特定条件的元素
        boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(x -> x < 6);
        System.out.println("匹配第一个值：" + findFirst.get());
        System.out.println("匹配任意一个值：" + findAny.get());
        System.out.println("是否存在大于6的值：" + anyMatch);
    }
}

预期结果：

 7
9
8
匹配第一个值：7
匹配任意一个值：8
是否存在大于6的值：true

3.2 筛选（filter）

筛选，是按照一定的规则校验流中的元素，将符合条件的元素提取到新的流中的操作。

案例一：筛选出Integer集合中大于7的元素，并打印出来

public class StreamTest {
	public static void main(String[] args) {
		List<Integer> list = Arrays.asList(6, 7, 3, 8, 1, 2, 9);
		Stream<Integer> stream = list.stream();
		stream.filter(x -> x > 7).forEach(System.out::println);
	}
}

预期结果：

8 9

案例二： 筛选员工中工资高于8000的人，并形成新的集合。 形成新集合依赖collect（收集），后文有详细介绍。

public class StreamTest {
	public static void main(String[] args) {
		List<Person> personList = new ArrayList<Person>();