Java基础25--Stream的概述及使用

    科技2025-11-20  7

    Java基础25–Stream的概述

    Stream的概述

    Java8中有两大最为重要的改变,一个是Lambda表达式,另一个是Stream API。Stream API(java.util.stream)把真正的函数式编程风格引入到Java中,这是目前为止对Java最好的补充,因为Stream API可以极大的提高java程序员的生产力,让程序员写出高效、干净、简洁的代码。

    StreamAPI: StreamAPI是用来处理数据,处理集合等容器中的数据,处理操作有:查询、筛选、删除、过滤、统计、映射等。 希望能够用类似于SQL语法的形式对Java内存中的数据进行处理。

    SQL是对数据库中的数据进行处理。

    Stream本身不负责存储数据,存储数据是用集合,数组等数据结构。 Stream只负责对数据进行处理、加工。

    Stream的操作分为三步: 1、创建Stream:告知Stream数据的来源是哪里? 2、加工处理:这个过程可以很多步 0~n 3、终结操作:收集结果 一旦终结就不能再加工了,如果要加工需要重新创建Stream。

    Stream的特点: (1)Stream本身不负责存储数据,存储数据是用集合,数组等数据结构。 (2)Stream是不可变,一旦修改,就会产生新的Stream对象。Stream不会修改数据源的数据。 (3)Stream的操作是一个延迟操作。所有的操作都必须延迟到终结操作时,一起处理(不到最后一步不处理)。 示例:

    @Test public void test01(){ ArrayList<Employee> list= new ArrayList<>(); list.add(new Employee(1,"张三")); list.add(new Employee(1,"张三")); Stream<Employee> stream = list.stream(); stream = stream.distinct();//处理,中间操作,去掉重复的元素 long count = stream.count();//统计个数 终结操作 System.out.println(count); System.out.println("over"); System.out.println("--------------------"); //重新遍历list //会发现list的数据还是两个,没有删除,说明Stream不会修改数据源的数据,只是统计去掉元素后元素的个数 for (Employee employee : list) { System.out.println(employee); } } } class Employee{ private int id; private String name; public Employee(int id, String name) { super(); this.id = id; this.name = name; } public Employee() { super(); } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + "]"; } @Override public int hashCode() { final int prime = 31; int result = 1; result = prime * result + id; result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode()); return result; } @Override public boolean equals(Object obj) { System.out.println("比较...."); if (this == obj) return true; if (obj == null) return false; if (getClass() != obj.getClass()) return false; Employee other = (Employee) obj; if (id != other.id) return false; if (name == null) { if (other.name != null) return false; } else if (!name.equals(other.name)) return false; return true; }

    重写了hascode和equals方法

    运行结果over,说明走过最后的代码到最后,但是结果没显示equals被调用, 因为stream = stream.distinct()执行是处理,中间操作,是一个延迟操作,没有结束的时候,相当于还没执行,需要终结Stream,加代码

    long count = stream.count();//统计个数 终结操作 System.out.println(count);

    再运行发现有调用equals方法

    第一步:Stream的创建

    Stream接口: 实现类 IntStream DoubleStream LongStream …

    一、创建Stream

    1、方式一:通过集合创建 集合对象.stream() @Test public void test01(){ List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5); //JDK1.8中,Collection系列集合增加了方法 Stream<Integer> stream = list.stream(); } //Map中没有这个方法,因为Map里是键值对,遍历的话需要拿到key、value或者enry,Stream不能存在键值对 2、方式二:通过数组工具类Arrays Arrays.stream(数组对象) @Test public void test02(){ int[] arr = {1,2,3,4,5}; IntStream stream = Arrays.stream(arr); //int数组返回IntStream } @Test public void test03(){ String[] arr = {"hello","world"}; Stream<String> stream = Arrays.stream(arr); //返回泛型-String类型的 } 3、方式三:Stream接口的静态方法of方法,产生一个有限流 Stream.of(…) @Test public void test04(){ Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5);//有限的数据,有限流 stream.forEach(System.out::println); } 4、方式四:Stream接口的静态方法,产生无限两种方式 (1)generate方法,产生无限流 (2)Stream<T> iterate(T seed, UnaryOperator<T> f) //方式一 @Test public void test05(){ Stream<Double> stream = Stream.generate(Math::random); stream.forEach(System.out::println); } //无限的数据,无限流

    无限输出产生的数据

    //方式二 @Test public void test06(){ /* * Stream<T> iterate(T seed, UnaryOperator<T> f) * UnaryOperator接口,SAM接口,抽象方法: * * UnaryOperator<T> extends Function<T,T> * T apply(T t) */ Stream<Integer> stream = Stream.iterate(1, num -> num+=2); // stream = stream.limit(10);//限制循环10个数 stream.forEach(System.out::println); }

    无限流,n=1,n=n+2的无限循环

    第二步:Stream的中间操作

    中间的加工操作 (1)filter(Predicate p):过滤

    @Test public void test01(){ //1、创建Stream Stream<Integer> stream = Stream.of(1,2,3,4,5,6); //2、加工处理 //过滤:filter(Predicate p) //把里面的偶数拿出来 /* * filter(Predicate p) * Predicate是函数式接口,抽象方法:boolean test(T t) */ stream = stream.filter(t -> t%2==0); //流修改后需要重新接收,否则报错 //3、终结操作:例如:遍历 stream.forEach(System.out::println); }

    还可以把三个步骤连在一起写

    @Test public void test02(){ Stream.of(1,2,3,4,5,6)//创建 .filter(t -> t%2==0)//过滤 .forEach(System.out::println);//遍历 }

    (2)distinct():去重

    @Test public void test03(){ Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5) .distinct() .forEach(System.out::println); }

    (3)limit(long maxSize):取有限的几个

    @Test public void test04(){ Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5) .limit(3) .forEach(System.out::println); }

    @Test public void test05(){ Stream.of(1,2,2,3,3,4,4,5,2,3,4,5,6,7) .distinct() //(1,2,3,4,5,6,7) .filter(t -> t%2!=0) //(1,3,5,7) .limit(3) .forEach(System.out::println); }

    (4)skip(long n):跳过n个

    @Test public void test06(){ Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5) .skip(5) .forEach(System.out::println); }

    @Test public void test07(){ Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5) .skip(5)//6,2,2,3,3,4,4,5 .distinct()//6,3 .filter(t -> t%3==0) .forEach(System.out::println); }

    (5)peek(Consumer action) 接收Lambda表达式,对流中的每个数据执行Lambda体操作

    @Test public void test08(){ long count = Stream.of(1,2,3,4,5,6,2,2,3,3,4,4,5) .distinct() .peek(System.out::println) //打印 //Consumer接口的抽象方法 void accept(T t) //这是中间操作,还不能打印出来,没有终止是不执行的 .count();//终止 统计 System.out.println("count="+count); }

    (6)sorted():排序,按照自然排序 sorted(Comparator com):排序,按照定制排序

    //定制排序 @Test public void test09(){ //希望能够找出前三个最大值,前三名最大的,不重复 Stream.of(11,2,39,4,54,6,2,22,3,3,4,54,54) .distinct() .sorted() .limit(3) .forEach(System.out::println); }

    输出最小的三个数

    //定制排序 @Test public void test09(){ //希望能够找出前三个最大值,前三名最大的,不重复 Stream.of(11,2,39,4,54,6,2,22,3,3,4,54,54) .distinct() .sorted((t1,t2) -> -Integer.compare(t1, t2))//Comparator接口 int compare(T t1, T t2) .limit(3) .forEach(System.out::println); } //Integer前加一个负号,不然返回的是最小的前三个数 //因为加了一个负号,不能再优化

    (7)map(Function f):接收Lambda表达式,对流中的每个数据,执行Lambda体操作,返回新的数据构成新的流

    @Test public void test10(){ Stream.of(1,2,3,4,5) .map(t -> t+=1)//Function<T,R>接口抽象方法 R apply(T t) .forEach(System.out::println); }

    每个数加了1

    //将字符串变为大写 @Test public void test11(){ String[] arr = {"hello","world","java"}; Arrays.stream(arr) .map(t->t.toUpperCase()) .forEach(System.out::println); }

    (8)flatMap(Function f)

    map(Function<? super T,? extends R> mapper) //map操作流中的把T对象变成R对象,由R对象构成新的流 flatMap(Function<? super T,? extends Stream<? extends R>> mapper) //flatMap把流中的数据T对象压扁变成一个Stream,然后把一个个的Stream最后再合成一个大的Stream @Test public void test12(){ String[] arr = {"hello","world","java"}; Stream<String> flatMap = Arrays.stream(arr) .flatMap(t -> Stream.of(t.split("|")));//Function<T,R>接口抽象方法 R apply(T t) 现在的R是一个Stream flatMap.forEach(System.out::println); }

    拆分成一个一个的,再合成一个大的Stream

    第二步:Stream的终结操作

    创建:一步 中间:0~n步 终结:一步

    三、终结操作 1、void forEach(Consumer ):遍历流中的数据(不一定是打印)

    @Test public void test01(){ Stream.of(1,2,3,4,5) .forEach(System.out::println); }

    2、long count():统计个数**

    @Test public void test02(){ long count = Stream.of(1,2,3,4,5) .count(); System.out.println("count = " + count); }

    3、boolean allMatch(Predicate p):是否全部 满足xx条件 boolean anyMatch(Predicate p):是否有一个满足xx条件 boolean noneMatch(Predicate p):是否全部都不满足xx条件

    @Test //判断是否都是奇数 public void test03(){ boolean result = Stream.of(1,3,5,7,9) .allMatch(t -> t%2!=0); System.out.println(result); }

    //判断是否有满足偶数的 @Test public void test04(){ boolean result = Stream.of(1,3,5,7,96) .anyMatch(t -> t%2==0); System.out.println(result); }

    4、 Optional findFirst():返回第一个 Optional findAny():返回任意一个

    @Test public void test08(){ Optional<Integer> opt = Stream.of(1,3,5,7,9).findFirst(); System.out.println(opt); }

    返回的是Optional

    @Test public void test09(){ Optional<Integer> opt = Stream.of(1,2,3,4,5,7,9) .filter(t -> t%3==0) .findFirst(); System.out.println(opt); }

    @Test public void test09(){ Optional<Integer> opt = Stream.of(1,2,3,4,5,7,9) .filter(t -> t%3==0) .findAny(); System.out.println(opt); }

    若是稳定的流,findAny()默认返回的值和findFirst()一样,若是无限流、平行流等不稳定的流,每次返回的结果不一样,若是稳定的流,一般用findFirst()代替findAny()

    //若是结果为空的 @Test public void test10(){ Optional<Integer> opt = Stream.of(1,2,4,5,7,8) .filter(t -> t%3==0) .findFirst(); System.out.println(opt); } //没有3的倍数,返回Optional.empty,不会是null,这就是Optional存在的意义,取代了原来的空指针异常的方式的处理,Optional不返回null,返回Optional.empty

    没有3的倍数,返回Optional.empty,不会是null,这就是Optional存在的意义,取代了原来的空指针异常的方式的处理,Optional不返回null,返回Optional.empty

    5、Optional max(Comparator c):找出最大的 Optional min(Comparator c) :找出最小的

    @Test public void test11(){ Optional<Integer> max = Stream.of(1,2,4,5,7,8) .max((t1,t2) -> Integer.compare(t1, t2)); System.out.println(max); }

    返回的也是一个包装起来的值

    6、 T reduce(T iden, BinaryOperator b) 通过反复的运算,留下最后一个结果 Optional reduce(BinaryOperator b)

    @Test public void test12(){ Integer reduce = Stream.of(1,2,4,5,7,8) .reduce(0, (t1,t2) -> t1+t2);//BinaryOperator接口 T apply(T t1, T t2) System.out.println(reduce); }

    运算过程:0相当于起点,再将(1,2,4,5,7,8)累加

    @Test public void test12(){ Integer reduce = Stream.of(1,2,4,5,7,8) .reduce(0, (t1,t2) -> t1>t2?t1:t2);//BinaryOperator接口 T apply(T t1, T t2) System.out.println(reduce); }

    两两比较,大的留下

    //reduce重载的方法 @Test public void test13(){ Optional<Integer> reduce = Stream.of(1,2,4,5,7,8) .reduce((t1,t2) -> t1>t2?t1:t2);//BinaryOperator接口 T apply(T t1, T t2) System.out.println(reduce); }

    7、R collect(Collector c):把流中的数据最后都收集到一起(可能收集到集合里、数组里等,都有可能)

    //把偶数收集过来 @Test public void test14(){ List<Integer> list = Stream.of(1,2,4,5,7,8) .filter(t -> t%2==0) .collect(Collectors.toList()); //还有Collectors.toSet()、Collectors.toMap()等 System.out.println(list); }

    Collector接口 BiConsumer 抽象方法 void accept(R r,T t)

    Optional类

    案例:

    class Student{ private String name; private int age; public Student(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public Student() { super(); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } } @Test public void test1(){ ArrayList<Student> list = new ArrayList<>(); list.add(new Student("张三", 23)); //... //取出流中第一个年龄大于30岁的学生 //返回的是Optional Optional<Student> opt = list.stream() .filter(s -> s.getAge()>30) .findFirst();//这步返回的是Optional.empty,若是没有Optional,返回的是null,若是null,下一步操作打印学生的年龄, //System.out.println("学生的年龄:" + stu.getAge());会报空指针异常,为了避免空指针异常,就得加各种判断,!null的判断,Optional类可以避免空指针异常 //打印该学生的年龄 Student stu = opt.orElse(new Student()); System.out.println("学生的年龄:" + stu.getAge()); } //Optional类得到null,初始化一个student,返回它的默认值0

    Optional类最开始就是为了解决和避免空指针异常的处理、判断这些

    Optional实际上是个容器,它是一个装一个对象的容器。这个对象可能是个空,可能是非空。 数组和集合是装多个对象的容器。

    1、创建Optional对象的方法:(没有构造器,构造器私有化了) (1)Optional.of(xx); 只能装非空对象,不然会报错 (2)Optional.ofNullable(x); 装可以是null的对象 (3)Optional empty() 直接返回一个空箱子对象 @Test public void test2(){ String str = "hello"; Optional<String> opt = Optional.of(str); System.out.println(opt); }

    @Test public void test3(){ String str = null; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); System.out.println(opt); }

    2、如何取出Optional容器中的对象(将装好的对象拿出来) (1)get() 必须配合of(xx)使用,因为这里面的对象不能是null,否则会报没有这样的值存在(NO value present) @Test public void test4(){ String str = "hello"; Optional<String> opt = Optional.of(str); String string = opt.get(); System.out.println(string); }

    若是容器里是null

    @Test public void test5(){ String str = null; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); // System.out.println(opt.get());//java.util.NoSuchElementException: No value present }

    会报错java.util.NoSuchElementException: No value present

    (2)orElse(T other) 如果Optional容器中的对象是空的,用other代替

    @Test public void test6(){ String str = "null"; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); String string = opt.orElse("atguigu"); //若是容器里是空的,返回atguigu System.out.println(string); }

    @Test public void test6(){ String str = "hello"; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); String string = opt.orElse("atguigu"); System.out.println(string); }

    若是容器非空,返回容器里的值

    (3)orElseGet(Supplier<? extends T> other) 如果Optional容器中的对象是空的,用other这个供给型接口提供的对象代替

    @Test public void test7(){ String str = hello; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); String string = opt.orElseGet(String::new); System.out.println(string); }

    若是str为null

    @Test public void test7(){ String str = null; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); String string = opt.orElseGet(String::new); System.out.println(string); }

    返回空字符串,不会报错

    (4)orElseThrow(Supplier<? extends X> exceptionSupplier) (容器里没有值,可以用自定义异常)

    @Test public void test8(){ String str = null; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); String string = opt.orElseThrow(()->new RuntimeException("值不存在")); System.out.println(string); }

    3、其他操作 Optional filter(Predicate<? super T> predicate) @Test public void test9(){ String str = "hello"; Optional<String> opt = Optional.ofNullable(str); Optional<String> opt2 = opt.filter(s->s.length()>5);//长度大于5就留下,否则不要 System.out.println(opt2); }

    不满足返回Optional.empty

    Processed: 0.019, SQL: 8