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Java 8之stream介紹和使用

gxyz / 2673人閱讀

摘要：使用我們來(lái)看下面這段代碼，里面有一個(gè)屬性代表菜品的卡路里值，現(xiàn)在的需求是按卡路里對(duì)菜品進(jìn)行排序再返回菜名，并且要求卡路里的值大于。

前言：

在實(shí)際開(kāi)發(fā)中經(jīng)常需要獲取各種各樣不同格式的數(shù)據(jù)，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)是一開(kāi)始就設(shè)計(jì)好的所以很多時(shí)候我們不得不先從數(shù)據(jù)庫(kù)里或其他地方獲得數(shù)據(jù)后再根據(jù)需求去一層一層的篩選數(shù)據(jù)，在Java 8之前的做法不外乎就是各種List、Set一起上，各種循環(huán)判斷。如果只是簡(jiǎn)單的需求還好說(shuō)，循環(huán)個(gè)一兩次再判斷一下就可以解決，但是需求復(fù)雜的話就會(huì)寫(xiě)出很復(fù)雜的代碼出來(lái)，時(shí)間久了后不僅自己看不懂，而且因?yàn)榇a太復(fù)雜測(cè)試的時(shí)候不敢保證覆蓋到所有的地方，萬(wàn)一代碼到了線上出問(wèn)題，不僅不好改還可能影響到以前的功能，而在Java 8中就提供了新的特性stream，專(zhuān)門(mén)用于對(duì)集合中的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分類(lèi)等操作，下面我們就會(huì)介紹stream的使用。

stream使用：

我們來(lái)看下面這段代碼，Dish里面有一個(gè)屬性calories代表菜品的卡路里值，現(xiàn)在的需求是按卡路里對(duì)菜品進(jìn)行排序再返回菜名，并且要求卡路里的值大于400。我們可以看到下面的操作非常繁瑣，先篩選出卡路里大于400的放入集合中，然后對(duì)這個(gè)集合進(jìn)行排序，最后循環(huán)這個(gè)集合把名字放入一個(gè)新的集合，這是一個(gè)很常見(jiàn)的代碼，在Java 8之前都是這么寫(xiě)的，但是這還只是對(duì)一個(gè)屬性的篩選、排序就這么繁瑣了，如果是多個(gè)屬性會(huì)更加麻煩，下面我們就看看用stream是怎么實(shí)現(xiàn)的。

//將卡路里低于400的對(duì)象都放到集合中
List lowCaloricDishes = new ArrayList<>();
    for(Dish d: menu){
        if(d.getCalories() < 400){
            lowCaloricDishes.add(d);
        }
    }

//把這個(gè)集合排序
Collections.sort(lowCaloricDishes, new Comparator() {
    public int compare(Dish d1, Dish d2){
        return Integer.compare(d1.getCalories(), d2.getCalories());
    }
});

//再新建一個(gè)String類(lèi)型的集合來(lái)存放菜名
List lowCaloricDishesName = new ArrayList<>();
for(Dish d: lowCaloricDishes){
    lowCaloricDishesName.add(d.getName());
}

這是Java 8中stream的用法，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這段代碼寫(xiě)起來(lái)非常舒服，首先調(diào)用stream()方法獲取了集合menu的流，然后調(diào)用了filter方法來(lái)篩選出卡路里超過(guò)400的元素，接著調(diào)用了sorted方法對(duì)篩選出來(lái)的元素進(jìn)行排序，再調(diào)用map方法把篩選出來(lái)的元素里面的name屬性抽出來(lái)作為一個(gè)新的流，最后一步則是調(diào)用collect方法把存放name的流轉(zhuǎn)為List格式返回，得到的結(jié)果和上面一模一樣，但是整個(gè)步驟一目了然，先做什么后做什么，非常清晰，這就是stream的用法。

import static java.util.Comparator.comparing;
import static java.util.stream.Collectors.toList;

List menu = ...

List lowCaloricDishesName = menu.stream()
    //篩選出卡路里大于400的
    .filter(d -> d.getCalories() < 400)
    //按卡路里值排序
    .sorted(comparing(Dish::getCalories))
    //抽取名字屬性創(chuàng)建一個(gè)新的流
    .map(Dish::getName)
    //這個(gè)流按List類(lèi)型返回
    .collect(toList());
stream的定義：

講到這里大家可能會(huì)產(chǎn)生疑惑，流到底是什么，為什么它可以進(jìn)行這樣的操作。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)流其實(shí)就是 “從支持?jǐn)?shù)據(jù)處理操作的源生成的元素序列” ，這句話到底是什么意思呢？下面我們來(lái)看看流的各種特性就明白了。

元素序列，可以通過(guò)流訪問(wèn)到特定類(lèi)型的一組有序的值，就像我們通過(guò)集合訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)一樣，只不過(guò)集合是為了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而流則注重與對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理。

源，流可以會(huì)從一個(gè)數(shù)據(jù)源那里獲取數(shù)據(jù)并生成流，例如上面講的從集合中獲取，生成的流里面的元素和數(shù)據(jù)源里的一致。

數(shù)據(jù)處理操作，就像第一條里說(shuō)的，流是注重與對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理，所以它有很多不同的方法可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，例如篩選、分類(lèi)、排序等等。

流水線，顧名思義，流的很多操作都會(huì)返回一個(gè)新的流，所以我們上面可以使用連綴的方式調(diào)用那些方法，其實(shí)每個(gè)操作都是基于它前面的那個(gè)操作返回的流進(jìn)行的。

我們來(lái)看下面的這段代碼和它的流程圖。它一開(kāi)始從menu這個(gè)集合中獲取到了流，流里面的數(shù)據(jù)和集合是相同的，然后調(diào)用filter方法之后篩選出符合條件的元素組成一個(gè)新的流傳遞給了map方法，然后map方法又從這個(gè)流里面把元素的名字取出來(lái)組成一個(gè)新流傳遞給limit方法，limit方法則只取了前3個(gè)組成一個(gè)流傳遞給collect方法然后返回一個(gè)List，這就是流的工作原理

List list = menu.stream()
    //篩選出卡路里高于300的元素
    .filter(d -> d.getCalories() > 300)
    //獲取名字組成的流
    .map(Dish::getName)
    //只取前3個(gè)
    .limit(3)
    //返回List格式
    .collect(toList());
System.out.println(list );

stream只能遍歷一次：

流和集合不一樣，集合可以想遍歷多少次就遍歷多少次，但是流只能遍歷一次，如果你做了下面這樣的操作，那代碼會(huì)拋出一個(gè)java.lang.IllegalStateException異常，流已被操作或關(guān)閉。

List title = Arrays.asList("Java8", "In", "Action");
Stream s = title.stream();
s.forEach(System.out::println);
s.forEach(System.out::println);
stream的兩種操作：

還是繼續(xù)看這段代碼，其中filter、map和limit操作被稱(chēng)為 中間操作 ， 中間操作 會(huì)返回一個(gè)新的流，而collect則被稱(chēng)為 終端操作 ，只有終端操作才會(huì)讓整個(gè)流執(zhí)行并關(guān)閉，也就是說(shuō)只有當(dāng)collect被執(zhí)行時(shí)filter、map和limit才會(huì)被執(zhí)行，上面講到流只能遍歷一次就是因?yàn)?b>forEach就是一個(gè)終端操作，執(zhí)行完后就關(guān)閉流了。

List list = menu.stream()
    //篩選出卡路里高于300的元素
    .filter(d -> d.getCalories() > 300)
    //獲取名字組成的流
    .map(Dish::getName)
    //只取前3個(gè)
    .limit(3)
    //返回List格式
    .collect(toList());

以上就是stream的基本使用方法了，當(dāng)然它的功能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，后面我們還會(huì)講到篩選、分組、查找等更強(qiáng)大的操作。

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