Java 8 Stream实践

【**前面的话**】Java中的Stream于1.8版本析出，平时项目中也有用到，今天就系统的来实践一下。下面借用重庆力帆队伍中我个人比较喜欢的球员来操作一波，队员的年龄为了便于展示某些api做了调整，请不要太认真哦。 *** # 壹. Stream理解 在java中我们称Stream为『**流**』，我们经常会用流去对集合进行一些流水线的操作。stream就像工厂一样，只需要把集合、命令还有一些参数灌输到流水线中去，就可以加工成得出想要的结果。这样的流水线能大大简洁代码，减少操作。给我个人的感觉类似JavaScript中的链式函数。 # 贰. Stream流程 ```java 原集合 —> 流 —> 各种操作(过滤、分组、统计) —> 终端操作 ``` Stream流的操作流程一般都是这样的，先将集合转为流，然后经过各种操作，比如过滤、筛选、分组、计算。最后的终端操作，就是转化成我们想要的数据，这个数据的形式一般还是集合，有时也会按照需求输出count计数。下文会一一举例。 # 叁. API实践 首先，定义一个用户对象，包含姓名、年龄、id三个成员变量： ```java package com.eelve.training.entity; import lombok.*; import javax.persistence.*; /** * @ClassName User * @Description TDO * @Author zhao.zhilue * @Date 2019/6/28 15:21 * @Version 1.0 **/ @Data @Entity @Table(name = "user") @ToString @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor @EqualsAndHashCode(exclude={"id","name"}) public class User implements Comparable { @Id @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY) @Column(name = "id") private Integer id; /** * Link name. */ @Column(name = "name", columnDefinition = "varchar(255) not null") private String name; @Column(name = "age") private Integer age; public User(String name, Integer age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public int compareTo(User o) { return age.compareTo(o.getAge()); } } ``` 然后在数据库中插入测试数据，见下图：  ## 3.1过滤 ### 1）filter 过滤(T-> boolean) 假如我们要实现过滤出40岁以下的队员，我们可以这样来实现： ```java @Test public void testUserStreamFilter(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().filter(user -> user.getAge() <= 40).collect(Collectors.toList()); for (User user : resultList){ System.out.println(user.toString()); } } ``` filter里面，->箭头后面跟着的是一个**boolean**值，可以写任何的过滤条件，就相当于sql中where后面的东西，换句话说，能用sql实现的功能这里都可以实现 执行结果为： ```java User(id=1, name=费尔南多, age=25) User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26) User(id=3, name=卡尔德克, age=27) User(id=4, name=阿德里安, age=28) User(id=5, name=隋维杰, age=26) ``` ### 2）distinct 去重 其用法和sql中的使用类似，假如我们要实现过去除用重复年龄的队员，我们可以这样来实现： ```java @Test public void testUserDistinct(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().distinct().collect(Collectors.toList()); for (User user : resultList){ System.out.println(user.toString()); } } ``` 执行结果为： ```java User(id=1, name=费尔南多, age=25) User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26) User(id=3, name=卡尔德克, age=27) User(id=4, name=阿德里安, age=28) User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43) ``` ### 3）sorted排序 如果流中的元素的类实现了 Comparable 接口，即有自己的排序规则，那么可以直接调用 sorted() 方法对元素进行排序，如： ```java @Override public int compareTo(User o) { return age.compareTo(o.getAge()); } ``` ```java @Test public void testUserStreamSorted(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().sorted().collect(Collectors.toList()); for (User user : resultList){ System.out.println(user.toString()); } } ``` 反之, 需要调用 sorted((T, T) -> int) 实现 Comparator 接口。 ```java @Test public void testUserStreamSortedWithComparator(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().sorted(Comparator.comparingInt(User::getAge)).collect(Collectors.toList()); for (User user : resultList){ System.out.println(user.toString()); } } ``` 执行结果为： ```java User(id=1, name=费尔南多, age=25) User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26) User(id=5, name=隋维杰, age=26) User(id=3, name=卡尔德克, age=27) User(id=4, name=阿德里安, age=28) User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43) ``` ### 4）limit（） 返回前n个元素 如果想知道队伍中年龄最小的就可以使用下面来实现： ```java @Test public void testUserStreamLimit(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().limit(2).collect(Collectors.toList()); for (User user : resultList){ System.out.println(user.toString()); } } ``` 执行结果为： ```java User(id=1, name=费尔南多, age=25) User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26) ``` ### 5）skip 它的用法和limit正好相反，是去除前面几个元素。 假如我们要去除前面两个元素就可以使用下面的方法来实现： ```java @Test public void testUserStreamSkip(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().skip(2).collect(Collectors.toList()); for (User user : resultList){ System.out.println(user.toString()); } } ``` 执行结果为： ```java User(id=3, name=卡尔德克, age=27) User(id=4, name=阿德里安, age=28) User(id=5, name=隋维杰, age=26) User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43) ``` ### 6）组合使用 以上的过滤函数物品们可以组合来使用来实现我们具体的需求，示例代码如下： ```java @Test public void testUserStreamSortLimit(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().sorted().limit(5).collect(Collectors.toList()); for (User user : resultList){ System.out.println(user.toString()); } } ``` 这样我们就可以得到先排序后限制的结果： ```java User(id=1, name=费尔南多, age=25) User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26) User(id=5, name=隋维杰, age=26) User(id=3, name=卡尔德克, age=27) User(id=4, name=阿德里安, age=28) ``` ## 3.2 映射 ### 1）map(T->R) map是将T类型的数据转为R类型的数据，比如我们想要设置一个新的list，存储用户所有的城市信息。 ```java @Test public void testUserStreamMap(){ List userList = userMapper.getALL(); List resultList = userList.stream().map(User::getAge).distinct().collect(Collectors.toList()); System.out.println(resultList.toString()); } ``` 这样我们可以得到所有年龄的样本，执行结果为： ```java [25, 26, 27, 28, 43] ``` ### 2）flatMap(T -> Stream ) 将流中的每一个元素 T 映射为一个流，再把每一个流连接成为一个流。 ```java @Test public void testStreamMap(){ List habitsList = new ArrayList<>(); habitsList.add("唱歌,听歌"); habitsList.add("羽毛球,足球,登山"); habitsList = habitsList.stream().map(s -> s.split(",")).flatMap(Arrays::stream).collect(Collectors.toList()); System.out.println(habitsList); } ``` 执行结果为： ```java [唱歌, 听歌, 羽毛球, 足球, 登山] ``` 这里原集合中的数据由逗号分割，使用split进行拆分后，得到的是Stream ，字符串数组组成的流，要使用flatMap的**Arrays::stream**，将Stream 转为Stream ,然后把流相连接，组成了完整的唱歌, 听歌, 羽毛球, 足球, 登山。 ## 3.3 查找 ### 1）allMatch（T->boolean） 检测是否全部满足参数行为，假如我们要检测是不是所有队员都是U21的球员： ```java @Test public void testUserStreamAllMatch(){ List userList = userMapper.getALL(); boolean isNotU21 = userList.stream().allMatch(user -> user.getAge() >= 21); System.out.println("是否都不是U21球员：" + isNotU21); } ``` 执行结果为： ```java 是否都不是U21球员：true ``` ### 2）anyMatch（T->boolean） 检测是否有任意元素满足给定的条件，比如，想知道是否有26岁的球员： ```java @Test public void testUserStreamAnyMatch(){ List userList = userMapper.getALL(); boolean isAgeU26 = userList.stream().anyMatch(user -> user.getAge() == 26); System.out.println("是否有26岁的球员：" + isAgeU26); } ``` 执行结果为： ```java 是否有26岁的球员：true ``` ### 3）noneMatch(T -> boolean) 流中是否有元素匹配给定的 T -> boolean 条件。比如我们要检测是否含有U18的队员： ```java @Test public void testUserStreamNoneMatch(){ List userList = userMapper.getALL(); boolean isNotU18 = userList.stream().noneMatch(user -> user.getAge() <= 18); System.out.println("是否都不是U18球员：" + isNotU18); } ``` 执行结果为： ```java 是否都不是U18球员：true ``` 说明没有U18的队员。 ### 4）findFirst( ):找到第一个元素 ```java @Test public void testUserFindFirst(){ List userList = userMapper.getALL(); Optional firstUser = userList.stream().sorted().findFirst(); System.out.println(firstUser.toString()); } ``` 执行结果为： ```java Optional[User(id=1, name=费尔南多, age=25)] ``` ### 5）findAny():找到任意一个元素 ```java @Test public void testUserFindAny(){ List userList = userMapper.getALL(); Optional anytUser = userList.parallelStream().sorted().findAny(); System.out.println(anytUser.toString()); } ``` 执行结果为： ```java Optional[User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26)] ``` ## 3.4 归纳计算 ### 1）求队员的总人数 ```java @Test public void testUserCount(){ List userList = userMapper.getALL(); long totalAge = userList.stream().collect(Collectors.counting()); System.out.println("队员人数为：" + totalAge); } ``` 执行结果为： ```java 队员人数为：6 ``` ### 2）得到某一属性的最大最小值 ```java @Test public void testUserMaxAndMin(){ List userList = userMapper.getALL(); Optional userMaxAge = userList.stream().collect(Collectors.maxBy(Comparator.comparing(User::getAge))); System.out.println("年龄最大的队员为：" + userMaxAge.toString()); Optional userMinAge = userList.stream().collect(Collectors.minBy(Comparator.comparing(User::getAge))); System.out.println("年龄最小的队员为：" + userMinAge.toString()); } ``` 执行结果为： ```java 年龄最大的队员为：Optional[User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)] 年龄最小的队员为：Optional[User(id=1, name=费尔南多, age=25)] ``` ### 3）求年龄总和是多少 ```java @Test public void testUserSummingInt(){ List userList = userMapper.getALL(); int totalAge = userList.stream().collect(Collectors.summingInt(User::getAge)); System.out.println("年龄总和为：" + totalAge); } ``` 执行结果为： ```java 年龄总和为：175 ``` 我们经常会用BigDecimal来记录金钱，假设想得到BigDecimal的总和： // 获得列表对象金额， 使用reduce聚合函数,实现累加器 BigDecimal sum = myList.stream() .map(User::getMoney) .reduce(BigDecimal.ZERO,BigDecimal::add); ### 4）求年龄平均值 ```java @Test public void testUserAveragingInt(){ List userList = userMapper.getALL(); Double totalAge = userList.stream().collect(Collectors.averagingInt(User::getAge)); System.out.println("平均年龄为：" + totalAge); } ``` 执行结果为： ```java 平均年龄为：29.166666666666668 ``` ### 5）一次性得到元素的个数、总和、最大值、最小值 ```java @Test public void testUserSummarizingInt(){ List userList = userMapper.getALL(); IntSummaryStatistics statistics = userList.stream().collect(Collectors.summarizingInt(User::getAge)); System.out.println("年龄的统计结果为：" + statistics ); } ``` 执行结果为： ```java 年龄的统计结果为：IntSummaryStatistics{count=6, sum=175, min=25, average=29.166667, max=43} ``` ### 6）字符串拼接 要将队员的姓名连成一个字符串并用逗号分割。 ```java @Test public void testUserJoining(){ List userList = userMapper.getALL(); String name = userList.stream().map(User::getName).collect(Collectors.joining(",")); System.out.println("所有的队员名字：" + name ); } ``` 执行结果为： ```java 所有的队员名字：费尔南多,费尔南迪尼奥,卡尔德克,阿德里安,隋维杰,克鲁伊夫 ``` ## 3.5 分组 在数据库操作中，我们经常通过GROUP BY关键字对查询到的数据进行分组，java8的流式处理也提供了分组的功能。使用Collectors.groupingBy来进行分组。 ### 1）可以根据队员的年龄进行分组 ```java @Test public void testUserGroupingBy(){ List userList = userMapper.getALL(); Map > ageMap = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getAge)); for (Map.Entry > entry :ageMap.entrySet()){ System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue()); } } ``` 执行结果为： ```java key= 25 and value= [User(id=1, name=费尔南多, age=25)] key= 26 and value= [User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26), User(id=5, name=隋维杰, age=26)] key= 43 and value= [User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)] key= 27 and value= [User(id=3, name=卡尔德克, age=27)] key= 28 and value= [User(id=4, name=阿德里安, age=28)] ``` 结果是一个map，key为不重复的年龄，value为属于该年龄的队员列表。已经实现了分组。另外我们还可以继续分组得到两次分组的结果。 ### 2）如果仅仅想统计各年龄的队员个数是多少，并不需要对应的list 按年龄分组并统计人数： ```java @Test public void testUserGroupingByCount(){ List userList = userMapper.getALL(); Map ageMap = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getAge,Collectors.counting())); for (Map.Entry entry :ageMap.entrySet()){ System.out.println("队员中" + entry.getKey() + "岁的队员人数为：" + entry.getValue()); } } ``` 执行结果为： ```java 队员中25岁的队员人数为：1 队员中26岁的队员人数为：2 队员中43岁的队员人数为：1 队员中27岁的队员人数为：1 队员中28岁的队员人数为：1 ``` ### 3）partitioningBy 分区 分区与分组的区别在于，分区是按照 true 和 false 来分的，因此partitioningBy 接受的参数的 lambda 也是 T -> boolean ```java @Test public void testUserPartitioningBy (){ List userList = userMapper.getALL(); Map > partitioningByMap = userList.stream().collect(partitioningBy(user -> user.getAge() >= 30)); for (Map.Entry > entry :partitioningByMap.entrySet()){ System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue()); } } ``` 执行结果为： ```java key= false and value= [User(id=1, name=费尔南多, age=25), User(id=2, name=费尔南迪尼奥, age=26), User(id=3, name=卡尔德克, age=27), User(id=4, name=阿德里安, age=28), User(id=5, name=隋维杰, age=26)] key= true and value= [User(id=6, name=克鲁伊夫, age=43)] ``` *** 【**写在后面的话**】留下stream的类实现的方法和依赖图，前面的实践也只是挑选了几个比较常用的Api。