Java List過濾詳解

一、過濾是什麼

在Java編程中，過濾指的是對集合或數組中對象進行篩選、過濾，並返回符合條件的對象組成的集合或數組。Java編程中，List是最為常用的集合之一，因此在進行過濾時，我們通常是以List為操作對象進行操作處理的。

二、常用的過濾方法

在Java編程中，List的過濾通常使用循環和條件判斷完成的，但是Java 8引入了Stream API，為List的過濾提供了方便快捷的方法。

1、循環遍歷

public List<Person> filterByAge(List<Person> persons, int age) {
    List<Person> result = new ArrayList<>();
    for (Person person: persons) {
        if (age == person.getAge()) {
            result.add(person);
        }
    }
    return result;
}

這段代碼中，我們通過循環遍歷persons集合，如果person的年齡等於age，就把person添加到result集合中，最後返回符合條件的result集合。雖然這種方式能夠實現過濾，但是代碼冗長，可讀性不高。

2、條件判斷

public List<Person> filterByName(List<Person> persons, String name) {
    List<Person> result = new ArrayList<>();
    for (Person person: persons) {
        if (person.getName() != null && person.getName().equals(name)) {
            result.add(person);
        }
    }
    return result;
}

這段代碼中，我們通過循環遍歷persons集合，如果person的name屬性不為null且等於name，就把person添加到result集合中，最後返回符合條件的result集合。

3、Stream API

public List<Person> filterByGender(List<Person> persons, String gender) {
    return persons.stream()
        .filter(person -> gender.equals(person.getGender()))
        .collect(Collectors.toList());
}

這段代碼中，我們使用Java 8的Stream API來過濾persons集合中符合條件的person，並將過濾結果返回為一個List集合。其中，filter()方法用於篩選符合條件的元素，collect()方法用於返回結果集。

三、高級過濾

除了簡單的過濾方法外，我們還可以使用一些高級過濾方法來實現更加複雜的過濾操作。

1、組合過濾

public List<Person> filterByAgeAndGender(List<Person> persons, int age, String gender) {
    return persons.stream()
        .filter(person -> age == person.getAge())
        .filter(person -> gender.equals(person.getGender()))
        .collect(Collectors.toList());
}

這段代碼中，我們通過Stream API的filter()方法實現了多個條件的組合過濾，只有符合age和gender條件的person才能被添加到返回的List集合中。該方法的優點在於可讀性高、代碼簡潔，但是缺點是對於集合的遍歷操作會進行多次。

2、Lambda表達式過濾

public List<Person> filterByNamePrefix(List<Person> persons, String prefix) {
    return persons.stream()
        .filter(person -> person.getName() != null && person.getName().startsWith(prefix))
        .collect(Collectors.toList());
}

這段代碼中，我們使用Lambda表達式作為filter()方法中的過濾條件，以篩選符合條件的元素。使用Lambda表達式可以使得代碼更加簡潔、易讀。

3、正則表達式過濾

public List<Person> filterByEmailPattern(List<Person> persons, String pattern) {
    Pattern regex = Pattern.compile(pattern);
    return persons.stream()
        .filter(person -> person.getEmail() != null && regex.matcher(person.getEmail()).matches())
        .collect(Collectors.toList());
}

這段代碼中，我們使用了正則表達式來過濾符合條件的元素。使用正則表達式可以匹配和過濾更加複雜的字元和字元串。

四、自定義過濾器

有時候我們需要按照自己的需求來過濾元素，這時候就需要自定義一個過濾器來實現。

public interface Filter<T> {
    boolean apply(T t);
}

public class PersonFilter {
    private static class AgeFilter implements Filter<Person> {
        private int age;
        
        public AgeFilter(int age) {
            this.age = age;
        }
        
        public boolean apply(Person person) {
            return age == person.getAge();
        }
    }
    
    public static List<Person> filterByAge(List<Person> persons, int age) {
        return persons.stream()
            .filter(new AgeFilter(age)::apply)
            .collect(Collectors.toList());
    }
}

這段代碼中，我們自定義了一個Filter介面，其中apply()方法用於傳入person對象，根據過濾器的自定義策略來返回符合條件的person對象。在實現中，我們定義了一個AgeFilter類，實現Filter介面，用於實現年齡過濾。filterByAge()方法則使用Java 8的Stream API，並調用AgeFilter的apply()方法來過濾符合條件的元素。這種自定義過濾器的方式可以更好地實現和封裝業務邏輯，提高代碼的復用。