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一、Stream流的特性

Stream流不是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不保存數(shù)據(jù)，它只是在原數(shù)據(jù)集上定義了一組操作。
這些操作是惰性的，即每當(dāng)訪問到流中的一個(gè)元素，才會(huì)在此元素上執(zhí)行這一系列操作。
Stream不保存數(shù)據(jù)，故每個(gè)Stream流只能使用一次。

關(guān)于應(yīng)用在Stream流上的操作，可以分成兩種：Intermediate(中間操作)和Terminal(終止操作)。中間操作的返回結(jié)果都是Stream，故可以多個(gè)中間操作疊加；終止操作用于返回我們最終需要的數(shù)據(jù)，只能有一個(gè)終止操作。

二、Stream的操作分類

Stream的操作有Intermediate、Terminal和Short-circuiting：

Intermediate(中間操作)：map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 skip、 parallel、 sequential、 unordered
Terminal(終止操作)：forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、iterator
Short-circuiting(短路)：anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 limit

三、惰性求值和及早求值方法

像filter這樣只描述Stream，最終不產(chǎn)生新集合的方法叫作惰性求值方法；而像count這樣最終會(huì)從Stream產(chǎn)生值的方法叫作及早求值方法。

long count = allArtists.stream()
    .filter(artist -> {
        System.out.println(artist.getName());
            return artist.isFrom("London");
        })
    .count();

如何判斷一個(gè)操作是惰性求值還是及早求值，其實(shí)很簡(jiǎn)單，只需要看其返回值即可：如果返回值是Stream，那么就是惰性求值；如果返回值不是Stream或者是void，那么就是及早求值。上面的示例中，只是包含兩步：一個(gè)惰性求值filter和一個(gè)及早求值count。
在一個(gè)Stream操作中，可以有多次惰性求值，但有且僅有一次及早求值。

四、對(duì)Stream的操作一般可以歸納為3個(gè)部分

1. 創(chuàng)建Stream

靜態(tài)工廠方法
of方法，其生成的Stream是有限長(zhǎng)度的，Stream的長(zhǎng)度為其內(nèi)的元素個(gè)數(shù)。

- of(T... values)：返回含有多個(gè)T元素的Stream
- of(T t)：返回含有一個(gè)T元素的Stream
示例：
Stream<Integer> integerStream = Stream.of(1, 2, 3);
Stream<String> stringStream = Stream.of("A");

generator方法，返回一個(gè)無限長(zhǎng)度的Stream,其元素由Supplier接口的提供。

- generate(Supplier<T> s)：返回一個(gè)無限長(zhǎng)度的Stream
示例：
Stream<Double> generateA = Stream.generate(new Supplier<Double>() {
    @Override
    public Double get() {
        return java.lang.Math.random();
    }
});

Stream<Double> generateB = Stream.generate(()-> java.lang.Math.random());
Stream<Double> generateC = Stream.generate(java.lang.Math::random);

以上三種形式達(dá)到的效果是一樣的，只不過是下面的兩個(gè)采用了Lambda表達(dá)式，簡(jiǎn)化了代碼，其實(shí)際效果就是返回一個(gè)隨機(jī)值。一般無限長(zhǎng)度的Stream會(huì)與filter、limit等配合使用，否則Stream會(huì)無限制的執(zhí)行下去。

iterate方法，其返回的也是一個(gè)無限長(zhǎng)度的Stream，與generate方法不同的是，其是通過函數(shù)f迭代對(duì)給指定的元素種子而產(chǎn)生無限連續(xù)有序Stream，其中包含的元素可以認(rèn)為是：seed，f(seed),f(f(seed))無限循環(huán)。

- iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)
示例：
Stream.iterate(1, item -> item + 1)
        .limit(10)
        .forEach(System.out::println); 
        // 打印結(jié)果：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10

上面示例，種子為1，也可認(rèn)為該Stream的第一個(gè)元素，通過f函數(shù)來產(chǎn)生第二個(gè)元素。接著，第二個(gè)元素，作為產(chǎn)生第三個(gè)元素的種子，從而產(chǎn)生了第三個(gè)元素，以此類推下去。需要主要的是，該Stream也是無限長(zhǎng)度的，應(yīng)該使用filter、limit等來截取Stream，否則會(huì)一直循環(huán)下去。

empty方法返回一個(gè)空的順序Stream，該Stream里面不包含元素項(xiàng)。
Collection接口和數(shù)組的默認(rèn)方法
在Collection接口中，定義了一個(gè)默認(rèn)方法stream()，用來生成一個(gè)Stream。

    public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
        ***
        default Stream<E> stream() {
            return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
        }
        ***
    }

在Arrays類，封裝了一些列的Stream方法，不僅針對(duì)于任何類型的元素采用了泛型，更對(duì)于基本類型作了相應(yīng)的封裝，以便提升Stream的處理效率。

public class Arrays {
    ***
    public static <T> Stream<T> stream(T[] array) {
        return stream(array, 0, array.length);
    }

   public static LongStream stream(long[] array) {
        return stream(array, 0, array.length);
    }
    ***
｝
示例：
int ids[] = new int[]{1, 2, 3, 4};
Arrays.stream(ids)
        .forEach(System.out::println);

其他
Random.ints()
BitSet.stream()
Pattern.splitAsStream(java.lang.CharSequence)
JarFile.stream()

2. Intermediate:通過一系列中間（Intermediate）方法，對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行過濾、檢索等數(shù)據(jù)集的再次處理，實(shí)際上是將源Stream轉(zhuǎn)換為一個(gè)新的Stream，以達(dá)到需求效果。

concat
concat方法將兩個(gè)Stream連接在一起，合成一個(gè)Stream。若兩個(gè)輸入的Stream都是排序的，則新Stream也是排序的；若輸入的Stream中任何一個(gè)是并行的，則新的Stream也是并行的；若關(guān)閉新的Stream時(shí)，原兩個(gè)輸入的Stream都將執(zhí)行關(guān)閉處理。

Stream.concat(Stream.of(1, 2, 3), Stream.of(4, 5))
       .forEach(integer -> System.out.print(integer + "  "));
// 打印結(jié)果:  1  2  3  4  5

distinct
distinct方法以達(dá)到去除掉原Stream中重復(fù)的元素，生成的新Stream中沒有重復(fù)的元素。

Stream.of(1,2,3,1,2,3)
        .distinct()
        .forEach(System.out::println); 
// 打印結(jié)果：1，2，3

filter
filter方法對(duì)原Stream按照指定條件過濾，在新建的Stream中，只包含滿足條件的元素，將不滿足條件的元素過濾掉。

Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
        .filter(item -> item > 3)
        .forEach(System.out::println);
// 打印結(jié)果：4，5

$\color{red}{filter傳入的Lambda表達(dá)式必須是Predicate實(shí)例，參數(shù)可以為任意類型，而其返回值必須是boolean類型。}$

map
map方法將對(duì)于Stream中包含的元素使用給定的轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作，新生成的Stream只包含轉(zhuǎn)換生成的元素。為了提高處理效率，官方已封裝好了，三種變形：mapToDouble，mapToInt，mapToLong。其實(shí)很好理解，如果想將原Stream中的數(shù)據(jù)類型，轉(zhuǎn)換為double,int或者是long是可以調(diào)用相對(duì)應(yīng)的方法。

Stream.of("a", "b", "hello")
        .map(item-> item.toUpperCase())     // 這里與flatMap不同
        .forEach(System.out::println);
        // 打印結(jié)果
        // A, B, HELLO

$\color{red}{map傳入的Lambda表達(dá)式必須是Function實(shí)例，參數(shù)可以為任意類型，而其返回值也是任性類型，javac會(huì)根據(jù)實(shí)際情景自行推斷。}$

flatMap
flatMap方法與map方法類似，都是將原Stream中的每一個(gè)元素通過轉(zhuǎn)換函數(shù)轉(zhuǎn)換不同的是，該換轉(zhuǎn)函數(shù)的對(duì)象是一個(gè)Stream，也不會(huì)再創(chuàng)建一個(gè)新的Stream，而是將原Stream的元素取代為轉(zhuǎn)換的Stream。如果轉(zhuǎn)換函數(shù)生產(chǎn)的Stream為null，應(yīng)由空Stream取代。flatMap有三個(gè)對(duì)于原始類型的變種方法，分別是：flatMapToInt，flatMapToLong和flatMapToDouble。

Stream.of(1, 2, 3)
    .flatMap(integer -> Stream.of(integer * 10))   //這里與map不同
    .forEach(System.out::println);
    // 打印結(jié)果
    // 10，20，30

傳給flatMap中的表達(dá)式接受了一個(gè)Integer類型的參數(shù)，通過轉(zhuǎn)換函數(shù)，將原元素乘以10后，生成一個(gè)只有該元素的流，該流取代原流中的元素。
$\color{red}{flatMap傳入的Lambda表達(dá)式必須是Function實(shí)例，參數(shù)可以為任意類型，而其返回值類型必須是一個(gè)Stream。}$

peek
peek方法生成一個(gè)包含原Stream的所有元素的新Stream，同時(shí)會(huì)提供一個(gè)消費(fèi)函數(shù)（Consumer實(shí)例），新Stream每個(gè)元素被消費(fèi)的時(shí)候都會(huì)執(zhí)行給定的消費(fèi)函數(shù)，并且消費(fèi)函數(shù)優(yōu)先執(zhí)行

Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
        .peek(integer -> System.out.println("accept:" + integer))
        .forEach(System.out::println);
// 打印結(jié)果
// accept:1
//  1
//  accept:2
//  2
//  accept:3
//  3
//  accept:4
//  4
//  accept:5
//  5

skip
skip方法將過濾掉原Stream中的前N個(gè)元素，返回剩下的元素所組成的新Stream。如果原Stream的元素個(gè)數(shù)大于N，將返回原Stream的后（原Stream長(zhǎng)度-N）個(gè)元素所組成的新Stream；如果原Stream的元素個(gè)數(shù)小于或等于N，將返回一個(gè)空Stream。

Stream.of(1, 2, 3,4,5)
.skip(2)
.forEach(System.out::println);
// 打印結(jié)果
// 3,4,5

sorted
sorted方法將對(duì)原Stream進(jìn)行排序，返回一個(gè)有序列的新Stream。sorterd有兩種變體sorted()，sorted(Comparator)，前者將默認(rèn)使用Object.equals(Object)進(jìn)行排序，而后者接受一個(gè)自定義排序規(guī)則函數(shù)(Comparator)，可按照意愿排序。

Stream.of(5, 4, 3, 2, 1)
        .sorted()
        .forEach(System.out::println);
        // 打印結(jié)果
        // 1，2，3,4,5

Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
        .sorted((o1, o2) -> o2 - o1)    //逆序
        .forEach(System.out::println);
        // 打印結(jié)果
        // 5, 4, 3, 2, 1

3. Terminal通過最終（terminal）方法完成對(duì)數(shù)據(jù)集中元素的處理。

collect
Java 8系列之Stream的強(qiáng)大工具Collector
Java 8系列之重構(gòu)和定制收集器
count
count方法將返回Stream中元素的個(gè)數(shù)。

long count = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
        .count();
System.out.println("count:" + count);// 打印結(jié)果：count:5

forEach
forEach方法前面已經(jīng)用了好多次，其用于遍歷Stream中的所元素，避免了使用for循環(huán)，讓代碼更簡(jiǎn)潔，邏輯更清晰。

Stream.of(5, 4, 3, 2, 1)
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);
    // 打印結(jié)果
    // 1,2,3,4,5

forEachOrdered
forEachOrdered方法與forEach類似，都是遍歷Stream中的所有元素，不同的是，如果該Stream預(yù)先設(shè)定了順序，會(huì)按照預(yù)先設(shè)定的順序執(zhí)行（Stream是無序的），默認(rèn)為元素插入的順序。

Stream.of(5,2,1,4,3)
        .forEachOrdered(integer -> {
            System.out.println("integer:"+integer);
        }); 
        // 打印結(jié)果
        // integer:5
        // integer:2
        // integer:1
        // integer:4
        // integer:3

max
max方法根據(jù)指定的Comparator，返回一個(gè)Optional，該Optional中的value值就是Stream中最大的元素。

原Stream根據(jù)比較器Comparator，進(jìn)行排序(升序或者是降序)，所謂的最大值就是從新進(jìn)行排序的，max就是取重新排序后的最后一個(gè)值，而min取排序后的第一個(gè)值。

Optional<Integer> max = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
        .max((o1, o2) -> o2 - o1);
System.out.println("max:" + max.get());// 打印結(jié)果：max:1

min
min方法根據(jù)指定的Comparator，返回一個(gè)Optional，該Optional中的value值就是Stream中最小的元素。

Optional<Integer> max = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
        .max((o1, o2) -> o1 - o2);
System.out.println("max:" + max.get());// 打印結(jié)果：min:5

reduce
Java 8系列之Stream中萬能的reduce

五、Short-circuiting操作

allMatch
allMatch操作用于判斷Stream中的元素是否全部滿足指定條件。如果全部滿足條件返回true，否則返回false。

boolean allMatch = Stream.of(1, 2, 3, 4)
    .allMatch(integer -> integer > 0);
System.out.println("allMatch: " + allMatch); // 打印結(jié)果：allMatch: true

findAny
findAny操作用于獲取含有Stream中的某個(gè)元素的Optional，如果Stream為空，則返回一個(gè)空的Optional。由于此操作的行動(dòng)是不確定的，其會(huì)自由的選擇Stream中的任何元素。在并行操作中，在同一個(gè)Stream中多次調(diào)用，可能會(huì)不同的結(jié)果。在串行調(diào)用時(shí)，Debug了幾次，發(fā)現(xiàn)每次都是獲取的第一個(gè)元素，個(gè)人感覺在串行調(diào)用時(shí)，應(yīng)該默認(rèn)的是獲取第一個(gè)元素。

Optional<Integer> any = Stream.of(1, 2, 3, 4).findAny();
 System.out.println(any.get());
//輸出結(jié)果：1

findFirst
findFirst操作用于獲取含有Stream中的第一個(gè)元素的Optional，如果Stream為空，則返回一個(gè)空的Optional。若Stream并未排序，可能返回含有Stream中任意元素的Optional。

Optional<Integer> any = Stream.of(1, 2, 3, 4).findFirst();

limit
limit方法將截取原Stream，截取后Stream的最大長(zhǎng)度不能超過指定值N。如果原Stream的元素個(gè)數(shù)大于N，將截取原Stream的前N個(gè)元素；如果原Stream的元素個(gè)數(shù)小于或等于N，將截取原Stream中的所有元素。

Stream.of(1, 2, 3,4,5)
        .limit(2)
        .forEach(System.out::println);
        // 打印結(jié)果
        // 1,2

傳入limit的值為2，也就是說被截取后的Stream的最大長(zhǎng)度為2，又由于原Stream中有5個(gè)元素，所以將截取原Stream中的前2個(gè)元素，生成一個(gè)新的Stream。

noneMatch
noneMatch方法將判斷Stream中的所有元素是否滿足指定的條件，如果所有元素都不滿足條件，返回true；否則，返回false。

    boolean noneMatch = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
        .noneMatch(integer -> integer > 10);
    System.out.println("noneMatch:" + noneMatch); // 打印結(jié)果 noneMatch:true

    boolean noneMatch_ = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
            .noneMatch(integer -> integer < 3);
    System.out.println("noneMatch_:" + noneMatch_); // 打印結(jié)果 noneMatch_:false

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Java8 Stream流

Java8 Stream流

一、Stream流的特性

二、Stream的操作分類

三、惰性求值和及早求值方法

四、對(duì)Stream的操作一般可以歸納為3個(gè)部分

五、Short-circuiting操作

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一、Stream流的特性

二、Stream的操作分類

三、惰性求值和及早求值方法

四、對(duì)Stream的操作一般可以歸納為3個(gè)部分

五、Short-circuiting操作

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二、Stream的操作分類

三、惰性求值和及早求值方法

五、Short-circuiting操作