Java Stream API介绍

Java Stream API是Java 8中引入的一个全新的API。它允许开发者以声明式的方式对集合进行操作，将集合的操作过程串联起来，从而提高代码的可读性和效率。

一、基本概念

Java Stream是一个将集合类（Collection）与数组（Array）处理提升到新高度的Java 8新特性。它实现了对集合、数组等对象的高效遍历和聚合操作。Stream API是通过一系列的流管道连接高效的进行一个或多个操作的。Stream具备以下特性：

– 声明式：Stream允许以声明式方式来处理数据，不需要关心数据处理的实现细节，让代码更加简洁和易读。
– 可变收集：Stream API提供了丰富的任意类型操作支持，支持汇集、过滤、排序以及聚合等多个操作，可动态构造自定义操作来适应不同的需求。
– 并行计算：Stream API集成了Fork-Join框架，拥有内置并行计算功能，可以充分利用多核处理器的优势来提高效率。

二、Stream的创建

Stream API提供了多种方式来创建Stream。

1. 创建Stream

– 通过集合创建

“` java
List list = Arrays.asList(“java”, “stream”, “api”);
Stream stream = list.stream();
“`

– 通过数组创建

“` java
String[] array = {“java”, “stream”, “api”};
Stream stream = Arrays.stream(array);
“`

– 通过Stream的静态方法创建

“` java
Stream streamOfArray = Stream.of(“java”, “stream”, “api”);

Stream streamOfInt = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);

Stream streamBuilder = Stream.builder().add(“java”).add(“stream”).add(“api”).build();
“`

2. Stream的创建

“` java
Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10).forEach(x -> System.out.print(x + “, “));

Stream.generate(Math::random).limit(5).forEach(System.out::println);

IntStream.range(1, 4).forEach(System.out::println);

IntStream.rangeClosed(1, 4).forEach(System.out::println);
“`

三、Stream的操作

Stream API提供了两类操作，中间操作和终端操作。

1. 中间操作

– filter方法：过滤掉不需要的元素。

“` java
List list = Arrays.asList(“java”, “stream”, “api”);
list.stream().filter(e -> e.contains(“a”)).forEach(System.out::println);
“`

– map方法：将一个元素类型转化为另外一种类型。

“` java
List list = Arrays.asList(“java”, “stream”, “api”);
Stream stream = list.stream().map(String::toUpperCase);
“`

– flatMap方法：可以将一个流中的元素类型转换为另外一个流。

“` java
List list = Arrays.asList(“hello world”, “java stream api”);
list.stream().flatMap(line -> Arrays.stream(line.split(” “))).distinct().forEach(System.out::println);
“`

– peek方法：在流的每个元素恢复流之前执行一些操作。

“` java
List list = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.stream().peek(e -> System.out.println(“Found number: ” + e)).map(e -> e * 2).forEach(System.out::println);
“`

2. 终端操作

– forEach方法：迭代流中的每个元素。

“` java
List list = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.stream().forEach(System.out::println);
“`

– count方法：统计流中元素的个数。

“` java
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
long count = list.stream().count();
“`

– reduce方法：用给定的函数聚合流中的元素。

“` java
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional sum = list.stream().reduce((a, b) -> a + b);
“`

– collect方法：用给定的容器按照特定的规则收集流中的元素。

“` java
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List evenNumbers = list.stream().filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());
“`

四、Stream和并行计算

Stream API提供了内置的并行计算功能，充分利用多核处理器的性能优势。

“` java
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
long count = list.parallelStream().filter(n -> n % 2 == 0).count();
“`

五、总结

Java Stream API是Java 8中引入的一个非常有用的新特性，它提供了一种简单而又强大的方法来处理集合数据、数组和其他序列数据。使用Stream API的代码可以变得更加简洁、易读和易于维护，而且还能够实现更高效的数据处理。除了在性能和效率方面的显著提高之外，Stream API还可以实现更多的流控制，从而实现更复杂的数据处理过程。

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