Java8中StreamAPI總結and示例

​​​​​​目錄

1.Stream簡介

2.爲什麼要使用Stream

3.示例數據源  

4.Filter

5.Map

 6.FlatMap

7.Reduce

8.Collect

9.Optional

10.併發 

11. 調試

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1.Stream簡介

1、Java 8引入了全新的Stream API。這裏的Stream和I/O流不同,它更像具有Iterable的集合類,但行爲和集合類又有所不同。

2、stream是對集合對象功能的增強,它專注於對集合對象進行各種非常便利、高效的聚合操作,或者大批量數據操作。

3、只要給出需要對其包含的元素執行什麼操作,比如 “過濾掉長度大於 10 的字符串”、“獲取每個字符串的首字母”等,Stream 會隱式地在內部進行遍歷,做出相應的數據轉換。

2.爲什麼要使用Stream

1、函數式編程帶來的好處尤爲明顯。這種代碼更多地表達了業務邏輯的意圖,而不是它的實現機制。易讀的代碼也易於維護、更可靠、更不容易出錯。

2、高端

3.示例數據源  

public class Data {
    private static List<PersonModel> list = null;

    static {
        PersonModel wu = new PersonModel("wu qi", 18, "男");
        PersonModel zhang = new PersonModel("zhang san", 19, "男");
        PersonModel wang = new PersonModel("wang si", 20, "女");
        PersonModel zhao = new PersonModel("zhao wu", 20, "男");
        PersonModel chen = new PersonModel("chen liu", 21, "男");
        list = Arrays.asList(wu, zhang, wang, zhao, chen);
    }

    public static List<PersonModel> getData() {
        return list;
    }
}

4.Filter

1、遍歷數據並檢查其中的元素時使用

2、filter接受一個函數作爲參數,該函數用Lambda表達式表示。

 /**
     * 過濾所有的男性
     */
    public static void fiterSex(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();

        //old
        List<PersonModel> temp=new ArrayList<>();
        for (PersonModel person:data) {
            if ("男".equals(person.getSex())){
                temp.add(person);
            }
        }
        System.out.println(temp);
        //new
        List<PersonModel> collect = data
                .stream()
                .filter(person -> "男".equals(person.getSex()))
                .collect(toList());
        System.out.println(collect);
    }

    /**
     * 過濾所有的男性 並且小於20歲
     */
    public static void fiterSexAndAge(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();

        //old
        List<PersonModel> temp=new ArrayList<>();
        for (PersonModel person:data) {
            if ("男".equals(person.getSex())&&person.getAge()<20){
                temp.add(person);
            }
        }

        //new 1
        List<PersonModel> collect = data
                .stream()
                .filter(person -> {
                    if ("男".equals(person.getSex())&&person.getAge()<20){
                        return true;
                    }
                    return false;
                })
                .collect(toList());
        //new 2
        List<PersonModel> collect1 = data
                .stream()
                .filter(person -> ("男".equals(person.getSex())&&person.getAge()<20))
                .collect(toList());

    }

5.Map

1、map生成的是個一對一映射,for的作用

2、比較常用

3、而且很簡單

 /**
     * 取出所有的用戶名字
     */
    public static void getUserNameList(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();

        //old
        List<String> list=new ArrayList<>();
        for (PersonModel persion:data) {
            list.add(persion.getName());
        }
        System.out.println(list);

        //new 1
        List<String> collect = data.stream().map(person -> person.getName()).collect(toList());
        System.out.println(collect);

        //new 2
        List<String> collect1 = data.stream().map(PersonModel::getName).collect(toList());
        System.out.println(collect1);

        //new 3
        List<String> collect2 = data.stream().map(person -> {
            System.out.println(person.getName());
            return person.getName();
        }).collect(toList());
    }

 6.FlatMap

1、顧名思義,跟map差不多,更深層次的操作

2、但還是有區別的

3、map和flat返回值不同

4、Map 每個輸入元素,都按照規則轉換成爲另外一個元素。
還有一些場景,是一對多映射關係的,這時需要 flatMap。

5、Map一對一

6、Flatmap一對多

7、map和flatMap的方法聲明是不一樣的

(1) Stream map(Function mapper);

(2) Stream flatMap(Function> mapper);

(3) map和flatMap的區別:我個人認爲,flatMap的可以處理更深層次的數據,入參爲多個list,結果可以返回爲一個list,而map是一對一的,入參是多個list,結果返回必須是多個list。通俗的說,如果入參都是對象,那麼flatMap可以操作對象裏面的對象,而map只能操作第一層。

public static void flatMapString() {
        List<PersonModel> data = Data.getData();
        //返回類型不一樣
        List<String> collect = data.stream()
                .flatMap(person -> Arrays.stream(person.getName().split(" "))).collect(toList());

        List<Stream<String>> collect1 = data.stream()
                .map(person -> Arrays.stream(person.getName().split(" "))).collect(toList());

        //用map實現
        List<String> collect2 = data.stream()
                .map(person -> person.getName().split(" "))
                .flatMap(Arrays::stream).collect(toList());
        //另一種方式
        List<String> collect3 = data.stream()
                .map(person -> person.getName().split(" "))
                .flatMap(str -> Arrays.asList(str).stream()).collect(toList());
    }

7.Reduce

1、感覺類似遞歸

2、數字(字符串)累加

3、個人沒咋用過

public static void reduceTest(){
        //累加,初始化值是 10
        Integer reduce = Stream.of(1, 2, 3, 4)
                .reduce(10, (count, item) ->{
            System.out.println("count:"+count);
            System.out.println("item:"+item);
            return count + item;
        } );
        System.out.println(reduce);

        Integer reduce1 = Stream.of(1, 2, 3, 4)
                .reduce(0, (x, y) -> x + y);
        System.out.println(reduce1);

        String reduce2 = Stream.of("1", "2", "3")
                .reduce("0", (x, y) -> (x + "," + y));
        System.out.println(reduce2);
    }

 

8.Collect

1、collect在流中生成列表

2、toList()

3、toSet()

4、toMap()

5、自定義

 /**
     * toList
     */
    public static void toListTest(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();
        List<String> collect = data.stream()
                .map(PersonModel::getName)
                .collect(Collectors.toList());
    }

    /**
     * toSet
     */
    public static void toSetTest(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();
        Set<String> collect = data.stream()
                .map(PersonModel::getName)
                .collect(Collectors.toSet());
    }

    /**
     * toMap
     */
    public static void toMapTest(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();
        Map<String, Integer> collect = data.stream()
                .collect(
                        Collectors.toMap(PersonModel::getName, PersonModel::getAge)
                );

        data.stream()
                .collect(Collectors.toMap(per->per.getName(), value->{
            return value+"1";
        }));
    }

    /**
     * 指定類型
     */
    public static void toTreeSetTest(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();
        TreeSet<PersonModel> collect = data.stream()
                .collect(Collectors.toCollection(TreeSet::new));
        System.out.println(collect);
    }

    /**
     * 分組
     */
    public static void toGroupTest(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();
        Map<Boolean, List<PersonModel>> collect = data.stream()
                .collect(Collectors.groupingBy(per -> "男".equals(per.getSex())));
        System.out.println(collect);
    }

    /**
     * 分隔
     */
    public static void toJoiningTest(){
        List<PersonModel> data = Data.getData();
        String collect = data.stream()
                .map(personModel -> personModel.getName())
                .collect(Collectors.joining(",", "{", "}"));
        System.out.println(collect);
    }

    /**
     * 自定義
     */
    public static void reduce(){
        List<String> collect = Stream.of("1", "2", "3").collect(
                Collectors.reducing(new ArrayList<String>(), x -> Arrays.asList(x), (y, z) -> {
                    y.addAll(z);
                    return y;
                }));
        System.out.println(collect);
    }

 

9.Optional

1、Optional 是爲核心類庫新設計的一個數據類型,用來替換 null 值。

2、人們對原有的 null 值有很多抱怨,甚至連發明這一概念的Tony Hoare也是如此,他曾說這是自己的一個“價值連城的錯誤”

3、用處很廣,不光在lambda中,哪都能用

4、Optional.of(T),T爲非空,否則初始化報錯

5、Optional.ofNullable(T),T爲任意,可以爲空

6、isPresent(),相當於 !=null

7、ifPresent(T), T可以是一段lambda表達式 ,或者其他代碼,非空則執行

public static void main(String[] args) {


        PersonModel personModel=new PersonModel();

        //對象爲空則打出 -
        Optional<Object> o = Optional.of(personModel);
        System.out.println(o.isPresent()?o.get():"-");

        //名稱爲空則打出 -
        Optional<String> name = Optional.ofNullable(personModel.getName());
        System.out.println(name.isPresent()?name.get():"-");

        //如果不爲空,則打出xxx
        Optional.ofNullable("test").ifPresent(na->{
            System.out.println(na+"ifPresent");
        });

        //如果空,則返回指定字符串
        System.out.println(Optional.ofNullable(null).orElse("-"));
        System.out.println(Optional.ofNullable("1").orElse("-"));

        //如果空,則返回 指定方法,或者代碼
        System.out.println(Optional.ofNullable(null).orElseGet(()->{
            return "hahah";
        }));
        System.out.println(Optional.ofNullable("1").orElseGet(()->{
            return "hahah";
        }));

        //如果空,則可以拋出異常
        System.out.println(Optional.ofNullable("1").orElseThrow(()->{
            throw new RuntimeException("ss");
        }));


//        Objects.requireNonNull(null,"is null");


        //利用 Optional 進行多級判斷
        EarthModel earthModel1 = new EarthModel();
        //old
        if (earthModel1!=null){
            if (earthModel1.getTea()!=null){
                //...
            }
        }
        //new
        Optional.ofNullable(earthModel1)
                .map(EarthModel::getTea)
                .map(TeaModel::getType)
                .isPresent();


//        Optional<EarthModel> earthModel = Optional.ofNullable(new EarthModel());
//        Optional<List<PersonModel>> personModels = earthModel.map(EarthModel::getPersonModels);
//        Optional<Stream<String>> stringStream = personModels.map(per -> per.stream().map(PersonModel::getName));


        //判斷對象中的list
        Optional.ofNullable(new EarthModel())
                .map(EarthModel::getPersonModels)
                .map(pers->pers
                        .stream()
                        .map(PersonModel::getName)
                        .collect(toList()))
                .ifPresent(per-> System.out.println(per));


        List<PersonModel> models=Data.getData();
        Optional.ofNullable(models)
                .map(per -> per
                        .stream()
                        .map(PersonModel::getName)
                        .collect(toList()))
                .ifPresent(per-> System.out.println(per));

    }

10.併發 

1、stream替換成parallelStream或 parallel

2、輸入流的大小並不是決定並行化是否會帶來速度提升的唯一因素,性能還會受到編寫代碼的方式和核的數量的影響

3、影響性能的五要素是:數據大小、源數據結構、值是否裝箱、可用的CPU核數量,以及處理每個元素所花的時間

 //根據數字的大小,有不同的結果
    private static int size=10000000;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("-----------List-----------");
        testList();
        System.out.println("-----------Set-----------");
        testSet();
    }

    /**
     * 測試list
     */
    public static void testList(){
        List<Integer> list = new ArrayList<>(size);
        for (Integer i = 0; i < size; i++) {
            list.add(new Integer(i));
        }

        List<Integer> temp1 = new ArrayList<>(size);
        //老的
        long start=System.currentTimeMillis();
        for (Integer i: list) {
            temp1.add(i);
        }
        System.out.println(+System.currentTimeMillis()-start);

        //同步
        long start1=System.currentTimeMillis();
        list.stream().collect(Collectors.toList());
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-start1);

        //併發
        long start2=System.currentTimeMillis();
        list.parallelStream().collect(Collectors.toList());
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-start2);
    }

    /**
     * 測試set
     */
    public static void testSet(){
        List<Integer> list = new ArrayList<>(size);
        for (Integer i = 0; i < size; i++) {
            list.add(new Integer(i));
        }

        Set<Integer> temp1 = new HashSet<>(size);
        //老的
        long start=System.currentTimeMillis();
        for (Integer i: list) {
            temp1.add(i);
        }
        System.out.println(+System.currentTimeMillis()-start);

        //同步
        long start1=System.currentTimeMillis();
        list.stream().collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-start1);

        //併發
        long start2=System.currentTimeMillis();
        list.parallelStream().collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-start2);
    }

11. 調試

1、list.map.fiter.map.xx 爲鏈式調用,最終調用collect(xx)返回結果

2、分惰性求值和及早求值

3、判斷一個操作是惰性求值還是及早求值很簡單:只需看它的返回值。如果返回值是 Stream,那麼是惰性求值;如果返回值是另一個值或爲空,那麼就是及早求值使用這些操作的理想方式就是形成一個惰性求值的鏈,最後用一個及早求值的操作返回想要的結果。

4、通過peek可以查看每個值,同時能繼續操作流

private static void peekTest() {
        List<PersonModel> data = Data.getData();

        //peek打印出遍歷的每個per
        data.stream().map(per->per.getName()).peek(p->{
            System.out.println(p);
        }).collect(toList());
    }

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參考:https://mp.weixin.qq.com/s/vPoRkLr1k1cEEIJar_mKnQ

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