stream().filter()方法詳解

一、stream、filter、map 三者的關係

在 Java 8 中，Stream 是一個對集合進行處理的工具。 Stream 可以表示任意 Java 集合，集合的元素可以是基本類型（比如 int、long 等）、引用類型（比如 String、Object 等）、甚至其他 Stream。Stream 提供了 filter、map、reduce、collect 等一些列方法，其中 filter 方法用於篩選集合中符合條件的元素。

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jack", "Harry", "Lucy");
List<String> result = names.stream()
    .filter(name -> name.length() <= 4)
    .map(name -> "Mr/Ms " + name)
    .collect(Collectors.toList());

以上代碼中首先將一個列表集合轉換成 Stream，接着通過 filter 方法將名字長度小於等於四的篩選出來，之後通過 map 方法將名字前添加 “Mr/Ms “，最後通過 collect 方法將所有結果集合到一起轉換成列表。

二、stream 流的 filter

filter 方法是一個中間操作，它返回一個新的 Stream，其中包含符合條件的所有元素。在很多場景中，來自集合的元素不能直接使用，必須通過操作來轉換為期望的類型或格式。在上面的例子中，通過 filter 方法可以實現篩選，但是 Stream 流中並沒有實際的值，需要通過 collect 方法將 Stream 流轉換為實際值類型。

一個更具體的例子，假設有一個列表包含了所有年齡在 18 歲以上的名字列表。

List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Tom");
names.add("Jack");
names.add("Harry");
names.add("Lucy");

List<String> result = new ArrayList<>();
for(String name : names) {
    if(name.length() <= 4) {
        result.add(name);
    }
}

以上代碼使用了傳統的循環方式，通過 for 循環遍歷名字列表，如果滿足長度小於等於 4 的條件，就將該名字添加到 result 列表中。但是這種方式寫起來比較繁瑣，也不夠直觀。而使用 Stream 就可以優雅地實現，更重要的是，Stream 更加高效。

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jack", "Harry", "Lucy");
List<String> result = names.stream()
    .filter(name -> name.length() <= 4)
    .collect(Collectors.toList());

以上代碼使用 Stream 實現了與傳統方式相同的功能，代碼行數更少，代碼更加可讀可維護，同時運行效率也更高。

三、stream 的 filter 方法詳解

filter 方法可以接收一個 Predicate 函數式接口作為參數，Predicate 的 test 方法接收一個 Object 類型的參數，返回一個 boolean 類型的結果。這樣就可以根據傳入的條件判斷對象是否符合要求，並鏈式調用其他方法。

/**
 * 類型為 T 的對象列表
 */
interface List<T> {
    /**
     * 過濾條件
     * @param predicate 
     * @return 過濾後的 Stream
     */
    Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
}

以上代碼定義了 List 接口中的 filter 方法，接收一個 Predicate 函數式接口作為參數。在具體實現中，filter 方法將集合中的每一個元素作為 Predicate 的參數，判斷是否符合條件，將符合條件的元素組成新的 Stream 返回。

四、stream filter 用法

filter 方法的常用語法如下：

stream.filter(Predicate);

其中 stream 為待處理的數據流，Predicate 為一個函數式接口，test 方法接收一個參數並返回布爾值，用於定義過濾規則。

使用 filter 方法可以處理多種數據類型，例如整數、字符串、對象等。

例如在一個整型數組中獲取所有偶數：

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
IntStream.of(numbers)
    .filter(number -> number % 2 == 0)
    .forEach(System.out::println);

以上代碼使用了 IntStream，該類專門處理 int 型數據。首先將整型數組轉換成 IntStream，接着使用 filter 方法將所有偶數篩選出來，最後使用 forEach 方法打印輸出。

五、list 的 filter 方法

除了 Stream 流自身實現的 filter 方法外，List 也可以使用默認的 filter 方法。該方法將實現上比 Stream 流 filter 稍顯繁瑣，但相對的寫法更加直觀明了。

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jack", "Harry", "Lucy");
List<String> result = names.stream()
    .filter(name -> name.length() % 2 == 0)
    .collect(Collectors.toList());

List<String> result2 = names.stream()
    .filter(name -> name.startsWith("T"))
    .collect(Collectors.toList());

List<String> result3 = names.stream()
    .filter(name -> name.endsWith("y"))
    .collect(Collectors.toList());

以上代碼展示了三種不同的 filter 過濾方式，分別根據名字長度是否為偶數、名字是否以 “T” 開頭、名字是否以 “y” 結尾來篩選名字列表。每種過濾方式都非常簡單易懂，代碼精簡且具有可讀性。

六、list 使用 stream 過濾數據選取

對於 List 類型的數據，可以使用 Stream 的簡化流式 API 進行選取，而且操作非常簡單和高效。代碼示例：

List<Person> persons = Arrays.asList(
    new Person("Tom", 18),
    new Person("Jack", 23),
    new Person("Harry", 25),
    new Person("Lucy", 20)
);

List<Person> result = persons.stream()
    .filter(person -> person.getAge() >= 20)
    .collect(Collectors.toList());

以上代碼中，首先定義了一個 Person 類，包含兩個屬性：name 和 age。然後在 Person 的列表數據中使用 Stream 實現過濾，選擇年齡大於等於 20 的人，並將結果集合到一起轉換成列表。

七、小結

本文詳細介紹了 stream().filter() 方法的用法，主要講解了 stream、filter、map 三者的關係、stream 流的 filter、stream 的 filter 方法詳解、stream filter 用法、list 的 filter 方法、list 使用 stream 過濾數據選取等方面的內容。學習了本文，你可以更加系統全面地了解 stream().filter() 的用法，相信會對你的工作研究有所幫助。