Java8新特性系列(Stream)

史培培發表於2018-02-08

題圖:by pixel2013 From pixabay

上期我們分析了Java8中的引用,本期我們將分析Java8中的另一個重要的新特性:流Stream。 本文圖片轉載自併發程式設計網

Stream是什麼?

在Java8原始碼中,是這麼定義Stream的:

A sequence of elements supporting sequential and parallel aggregate operations.

簡單翻譯就是流是支援順序和並行的匯聚操作的一組元素。

從這個定義上來說,Stream可以說是一個高階版本的Iterator,Iterator只能一個一個遍歷元素從而對元素進行操作,但是Stream可以執行非常複雜的查詢、過濾和對映資料等操作,並且中間操作可以一直迭代。

Collections是儲存元素,Stream是計算。

Stream可以理解為一個管道(Pipeline),資料從管道的一邊進入,經過中間各種處理,然後從管道的另一邊出來新的資料。

幾個注意點:

    1. Stream自己不會儲存元素。
    1. Stream不會改變原物件。相反,他們會返回一個持有結果的新Stream。
    1. Stream操作是延遲執行。這意味著他們會等到需要結果的時候才執行。

Stream的pipeline

  • 建立Stream
  • 中間操作:一箇中間操作鏈,對資料來源資料進行處理,但是是延遲執行的
  • 終止操作:執行中間操作鏈,併產生結果,正如上面注意點3

建立Stream

1、java.util.Collection內建了獲取流的方法,分別為序列流與並行流

default Stream<E> stream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}

default Stream<E> parallelStream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
}
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2、java.util.Arrays內建了獲取流的方法

public static <T> Stream<T> stream(T[] array) {
    return stream(array, 0, array.length);
}
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3、java.util.stream.Stream內建了建立流的方法,分別為通過物件建立流和通過函式建立流

public static<T> Stream<T> of(T t) {
    return StreamSupport.stream(new Streams.StreamBuilderImpl<>(t), false);
}

public static<T> Stream<T> of(T... values) {
    return Arrays.stream(values);
}

public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f) {
    Objects.requireNonNull(f);
    final Iterator<T> iterator = new Iterator<T>() {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        T t = (T) Streams.NONE;

        @Override
        public boolean hasNext() {
            return true;
        }

        @Override
        public T next() {
            return t = (t == Streams.NONE) ? seed : f.apply(t);
        }
    };
    return StreamSupport.stream(Spliterators.spliteratorUnknownSize(
                iterator,
                Spliterator.ORDERED | Spliterator.IMMUTABLE), false);
}

public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) {
    Objects.requireNonNull(s);
    return StreamSupport.stream(
                new StreamSpliterators.InfiniteSupplyingSpliterator.OfRef<>(Long.MAX_VALUE, s), false);
}
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中間操作(java.util.stream.Stream)

1、截斷與切片

  • filter:過濾
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
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filter

  • distinct:去除重複元素(通過equals和hashCode)
Stream<T> distinct();
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distinct

  • limit:限制數量
Stream<T> limit(long maxSize);
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limit

  • skip:跳過
Stream<T> skip(long n);
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skip

是不是有點類似SQL語句呢?

2、對映

  • map
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
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map

  • mapToInt

  • mapToLong

  • mapToDouble

  • flatMap

<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper);
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flatMap

  • flatMapToInt
  • flatMapToLong
  • flatMapToDouble

3、排序

  • sorted
Stream<T> sorted();
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);
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4、包裝

  • peek
Stream<T> peek(Consumer<? super T> action);
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peek

終止操作

查詢與匹配

  • allMatch:檢查是否匹配所有元素
boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate);
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  • anyMatch:檢查是否至少匹配一個元素
boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);
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  • noneMatch:檢查是否沒有匹配所有元素
boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate);
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  • findFirst:返回第一個元素
Optional<T> findFirst();
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  • findAny:返回當前流中的任意元素
Optional<T> findAny();
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  • count:返回流中元素總數
long count();
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  • max:返回流中最大值
Optional<T> max(Comparator<? super T> comparator);
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  • min:返回流中最小值
Optional<T> min(Comparator<? super T> comparator);
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  • forEach:內部迭代
void forEach(Consumer<? super T> action);
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規約

  • reduce
T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

<U> U reduce(U identity,
                 BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,
                 BinaryOperator<U> combiner);
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收集

  • collect
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

<R> R collect(Supplier<R> supplier,
                  BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
                  BiConsumer<R, R> combiner);
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  • Collectors靜態方法
List<T> toList()
Set<T> toSet()
Collection<T> toCollection
Long counting
Integer summingInt
Double averagingInt
IntSummaryStatistics summarizingInt
String joining
Optional<T> maxBy
Optional<T> minBy
...
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Stream是不是很方便呢? 下期我們將測試下Stream中序列流與並行流的效能

Java8新特性系列(Stream)

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