Java 8 Stream Filter詳解

一、Filter介紹

Stream是Java 8中處理集合的關鍵抽象概念。它可以看作是一種流式的 Iterator，它可以支持各種數據源的高效處理，無論數據源是集合、數組、I/O channel還是對其他具有流式操作的結果生成器。Stream API可大大提高Java程序的靈活性和可讀性。

Stream操作包括中間操作（Intermediary operations）和結束操作（Terminal Operations）。中間操作返回一個新的Stream對象，結束操作則返回一個非Stream的結果。

Filter是Stream最常見的中間操作之一。它可以使用一個Lambda表達式過濾出需要的元素，保留符合條件的元素。被Filter保留的元素將被用於後續操作，而不符合條件的元素將被丟棄。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).collect(Collectors.toList());
System.out.println(javaList);
// output: [Java]

上述代碼中，我們使用filter方法過濾出以Java開頭的元素，並使用Collectors.toLilst()方法將結果轉換成List。

二、Filter使用方法

Filter可以用於各種數據源。下面，我們從數組、集合、Map三個方面詳細闡述Filter的使用方法。

1.數組

使用Stream對數組進行過濾非常簡單。只需要將數組轉換成Stream，然後使用filter方法即可。

Integer[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
List<Integer> evenNumbers = Arrays.stream(numbers).filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());
System.out.println(evenNumbers);
// output: [2, 4, 6, 8, 10]

2.集合

使用Stream對集合進行過濾也非常簡單。只需要使用stream()方法將集合轉換成Stream，然後使用filter方法即可。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).collect(Collectors.toList());
System.out.println(javaList);
// output: [Java]

3.Map

Map中的元素是以鍵值對的形式存在的。在使用filter對Map進行過濾時，我們需要根據需要過濾的條件，使用Map.Entry中的getKey()或getValue()方法獲取需要進行過濾的值。

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 20);
map.put("Scala", 6);
map.put("C++", 10);
map.put("Python", 15);
map.put("Ruby", 5);
List<String> popularLanguage = map.entrySet().stream().filter(entry -> entry.getValue() > 10)
    .map(Map.Entry::getKey).collect(Collectors.toList());
System.out.println(popularLanguage);
// output: [Java, Python]

三、Filter與Stream其它操作組合使用

Filter可以與Stream其它操作組合使用，使得程序變的更加靈活和高效。

1.排序（Sorted）

我們經常需要對數據進行排序。使用Stream可以非常方便的對數據進行排序。一般情況下，我們需要使用sorted方法對一些數據進行排序。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("J"))
    .sorted().collect(Collectors.toList());
System.out.println(javaList);
// output: [Java, Java, JavaFX]

上述代碼中，我們過濾出以J開頭的元素，並對它們進行排序。

2.計數（Count）

使用count方法可以獲取Stream中元素的個數。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
long javaCount = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).count();
System.out.println(javaCount);
// output: 1

3.查找（Find）

使用findFirst方法可以查找符合條件的第一個元素。使用findAny方法可以查找符合條件的任意一個元素。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
Optional<String> javaOptional = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).findFirst();
System.out.println(javaOptional.get());
// output: Java

四、Filter小結

Filter是Stream中最常見的操作之一。它可以使用Lambda表達式過濾出需要的元素。Filter可以用於數組、集合、Map等各種數據源中。同時，Filter可以與Stream中的其它操作組合使用。

下面是一個完整的代碼示例：

public class StreamFilterDemo {
    public static void main(String[] args) {

        // 集合過濾
        List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(javaList);

        // 數組過濾
        Integer[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        List<Integer> evenNumbers = Arrays.stream(numbers).filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(evenNumbers);

        // Map過濾
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Java", 20);
        map.put("Scala", 6);
        map.put("C++", 10);
        map.put("Python", 15);
        map.put("Ruby", 5);
        List<String> popularLanguage = map.entrySet().stream().filter(entry -> entry.getValue() > 10)
            .map(Map.Entry::getKey).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(popularLanguage);

        // Filter和排序
        List<String> list2 = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        List<String> javaList2 = list2.stream().filter(str -> str.startsWith("J"))
                .sorted().collect(Collectors.toList());
        System.out.println(javaList2);

        // Filter和計數
        List<String> list3 = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        long javaCount = list3.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).count();
        System.out.println(javaCount);

        // Filter和查找
        List<String> list4 = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        Optional<String> javaOptional = list4.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).findFirst();
        System.out.println(javaOptional.get());
    }
}