Java 8 Streams的简单介绍与入门

Stream是Java 8引入的新feature，非常值得学习。本文通过简单的例子来介绍stream的基本操作，先来一个整体认识。

1 Stream API

在Java 8的新特性中，引入流是非常主要的一个。其中很多API都在类Stream<T>中。

1.1 生成Stream

当我们需要生成Stream时，是非常灵活的，可以从Array或Collection生成，这时会用到stream()和of()方法，如下：

String[] arr = new String[]{"a", "b", "c"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(arr);
stream = Stream.of("a", "b", "c");

在Java 8中，每个Collection接口的实现都已经添加了stream()作为default method，以提供直接从Collection转化为Stream。

例如：

List<String> list = asList("a", "b", "c", "c");
stream = list.stream();

1.2 多线程的Stream

Stream API提供了parallelStream()方法，来实现流式元素的并行操作，如：

list.parallelStream().forEach(System.out::println);

2 Stream操作

得益于JDK提供的许多非常有用的流操作，使得我们的代码可以更简洁美观，逻辑更清晰。

而Stream操作又分为两种，一种为intermediate操作（返回流），另一种为terminal操作（返回特定的结果）。

需要特别注意的是两者的区别是很大的。Intermediate操作支持链式模式，而且不会改变源，这一点非常重要。

例如：

long count = list.stream().distinct().count();

上面的distinct()方法是一种intermediate操作，会返回一个新的流；而count()方法是一个terminal操作，返回了一个流元素个数作为结果。

2.1 迭代iterating

迭代应该是程序极其常见的一种操作，平常我们可能会这样写：

for (String str : list) {
	System.out.println(str);
}

而使用流，操作则变成了这样：

list.stream().forEach(System.out::println);

2.2 过滤filtering

过滤就是只选择满足条件的元素，如：

list = asList("aa", "bb", "cc", "abc");
Stream<String> result = list.stream().filter(str -> str.contains("a"));

2.3 映射mapping

映射可以理解为转化，就带着元素A的流StreamA，转化为带元素B的流StreamB。还是看例子最直观：

list = asList("123", "322", "3221", "34241");
Stream<Integer> integerStream = list.stream()
  .map(str -> Integer.parseInt(str));

Note：还有一个类似的方法为flatMap()，这个后续再讨论，有兴趣的可以自己研究。

2.4 匹配matching

匹配用于判断流是否满足某些条件，如下：

boolean isAnyMatch = list.stream().anyMatch(str -> str.contains("d"));
boolean isAllMatch = list.stream().allMatch(str -> str.contains("d"));
boolean isNoneMatch = list.stream().noneMatch(str -> str.contains("d"));

匹配与过滤有一点像，都用到了条件判断predicate。

匹配是terminal操作，返回一个boolean结果；

过滤是intermediate操作，返回一个流。

2.5 规约Reduction

List<Integer> integers = asList(1, 2, 3, 4, 5);
Integer reduced = integers.stream().reduce(2, (a, b) -> a + b);

2.6 聚合Collecting

聚合是非常有用的操作，特别是当我们需要将一个Stream转化为Collection或Map的时候。工具类Collectors提供了几乎所有的collecting操作，下面例子用于将Stream转化为List。

list = asList("aa", "bb", "cc", "abc");
List<String> results = list.stream()
  .filter(str->str.contains("a"))
  .collect(Collectors.toList());

3 总结

Stream真的是非常有用，而且非常方便，Java开发人员都应该掌握。