Java8新特性，Stream入門詳解，豐富案例等你細品

作者：添甄 2022-12-09 07:48:10

開發前端

Stream流是JDK8新增用來處理集合、數組、文件等數據，借助Lambda表達式，極大提高編程效率和程序可讀性，同時擁有串行和并行兩種數據處理模式，并行模式可以充分利用多核CPU性能，通過 fork/join 方式拆解任務加速處理。

?JDK8的重要更新除去Lambda之外還有Stream，兩者結合使用為操作和計算數據提供了極大的便利。

本篇文章并不打算長篇大論，文章過長會閱讀疲勞，Stream也并不是一兩篇文章可以介紹清楚的，本篇主要介紹Stream的簡單理論加上案例來體會一下Stream的作用，便利和魅力，后續文章會系統講解Stream體系！

Stream是什么

Stream就是【流】的意思，與 java.io包中的輸入流，輸出流是兩個不同的概念

Stream好處

函數式編程：讓Java原本臃腫的代碼變的簡潔，這當然是需要配合Lambda實現
高效的并行處理機制，比之前的for循環加if...else，挨個元素處理速度要快上許多
具有多種數據的處理實現，比如篩選，去重，轉換，查詢，遍歷等內置操作

Stream特點

流與集合、數組、文件不同，不是數據結構，不存儲數據，目的是處理數據，將處理結果返回或者轉換
流在計算數據時，如果需要使用到集合中元素，會取出使用，并不修改源數據，流只使用數據一次
支持延遲計算，只有等到執行終止操作時才會執行計算，可以降低不必要的CPU資源浪費

Stream操作分類

創建流：可以通過集合、數組、IO資源、Stream的構造函數創建
中間操作：對數據的計算操作，比如篩選，去重，轉換等操作，一個中間操作返回一個新的Stream，來支持連續計算
終止操作：每個流只能有一次終止操作，終止之后流無法使用，會產生一個計算結果，可以根據需求轉換為想要的結果類型
概念先不說那么多，免得云里霧里，接下來我們直接通過案例來使用Stream對集合的操作

案例：

獲取運費大于5000元的運單，并放到新集合中
將推薦運單按照運費從高到低排序
統計最高運費，最低運費，平均運費
將運單按照運費從高到低排序，相同者按照距離從高到低排序
將運單按貨物類型分類，將運單按貨物類型和目的地分類，將運單按照運費是否高于5000元分為兩部分

接下來通過傳統方式和Stream兩種分別實現，對比不同

提前準備：

import java.math.BigDecimal;

public class Waybill {
    // id
    private Long id;
    // 運單編號
    private String wayNo;
    // 運費
    private BigDecimal price;
    // 貨物類型
    private String freightType;
    // 距離
    private BigDecimal distance;
    // 目的地
    private String endAddress;

    public Waybill(Long id, String wayNo, BigDecimal price, String freightType, BigDecimal distance, String endAddress) {
        this.id = id;
        this.wayNo = wayNo;
        this.price = price;
        this.freightType = freightType;
        this.distance = distance;
        this.endAddress = endAddress;
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getWayNo() {
        return wayNo;
    }

    public void setWayNo(String wayNo) {
        this.wayNo = wayNo;
    }

    public BigDecimal getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(BigDecimal price) {
        this.price = price;
    }

    public String getFreightType() {
        return freightType;
    }

    public void setFreightType(String freightType) {
        this.freightType = freightType;
    }

    public BigDecimal getDistance() {
        return distance;
    }

    public void setDistance(BigDecimal distance) {
        this.distance = distance;
    }

    public String getEndAddress() {
        return endAddress;
    }

    public void setEndAddress(String endAddress) {
        this.endAddress = endAddress;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Waybill{" +
                "id=" + id +
                ", wayNo='" + wayNo + '\'' +
                ", price=" + price +
                ", freightType='" + freightType + '\'' +
                ", distance=" + distance +
                ", endAddress='" + endAddress + '\'' +
                '}';
    }
}

1、獲取運費大于5000元的運單，并放到新集合中

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {
    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創建數據
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args){
        // 1、傳統寫法
        // 獲取運費大于5000元的運單，并放到新集合中
        List<Waybill> newWaybills = new ArrayList<Waybill>();
        for (Waybill waybill : waybills) {
            // 判斷價格大于5000，BigDecimal需要使用compareTo方法比較
            // 1:左邊比右邊大，0：相等，-1：右邊比左邊大
            if(waybill.getPrice().compareTo(new BigDecimal(5000)) == 1) {
                newWaybills.add(waybill);
            }
        }
        // 遍歷
        for (Waybill newWaybill : newWaybills) {
            System.out.println(newWaybill);
        }
        // 2、Stream + Lambda寫法
        System.out.println("**華麗麗的分割線**");
        // 1) 通過集合的stream()方法創建流對象
        Stream<Waybill> stream = waybills.stream();
        // 2) 通過流對象的方法計算數據,filter：過濾數據
        // filter接收一個過濾條件，item為當前操作的元素，比較價格是否大于5000，滿足條件的過濾出來，放到一個新的Stream對象中
        Stream<Waybill> waybillStream = stream.filter(item -> item.getPrice().compareTo(new BigDecimal(5000)) == 1);
        // 3) 將過濾后的stream轉換為新的集合，調用collect方法即可,toList()轉換為List集合，toSet轉換為Set集合
        List<Waybill> collect = waybillStream.collect(Collectors.toList());
        // 遍歷，通過方法引用遍歷
        collect.forEach(System.out::println);
    }
}

運行結果：

解釋：

filter()：方法就是中間操作，意為過濾符合條件的數據，但是這個數據你還不使用，就先不執行

collect()：方法是終結操作，意為要將Stream的計算結果轉換為一個List集合，Stream認為你要用計算結果了，所以會執行計算，之后保存結果到新的集合中

計算過程Stream中是不存儲數據的，沒有獲取數據的方法

2、將推薦運單按照運費從高到低排序

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {

    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創建數據
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 1、升序排序
        List<Waybill> collect1 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getPrice)).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**升序排序**");
        collect1.forEach(System.out::println);
        // 2、降序排序，調用reversed方法即可降序
        List<Waybill> collect2 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getPrice).reversed()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**降序排序**");
        collect2.forEach(System.out::println);

        // 3、如果只想獲取運單號
        List<String> collect3 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getPrice)).map(Waybill::getWayNo).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**降序只獲取運單號**");
        collect3.forEach(System.out::println);
        // 4、先按距離，再按運費，通過thenComparing方法做繼續排序
        List<Waybill> collect4 = waybills.stream().sorted(Comparator.comparing(Waybill::getDistance).thenComparing(Waybill::getPrice)).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**先按距離再按運費**");
        collect4.forEach(System.out::println);

        // 5、自定義排序
        List<Waybill> collect5 = waybills.stream().sorted((o1, o2) -> {
            // 排序規則：根據貨物類型排序，相同的根據距離排序
            if (o1.getFreightType().equals(o2.getFreightType())) {
                return o1.getDistance().compareTo(o2.getDistance());
            } else {
                return o1.getFreightType().compareTo(o2.getFreightType());
            }
        }).collect(Collectors.toList());
        System.out.println("**自定義排序: 根據貨物類型排序，相同的根據距離排序**");
        collect5.forEach(System.out::println);
    }
}

運行結果：

3、統計最高運費，最低運費，平均運費

import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {

    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創建數據
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args){
        // 1、最高運費，通過max方法
        Optional<Waybill> max = waybills.stream().max(Comparator.comparing(Waybill::getPrice));
        System.out.println("**運費最高**");
        System.out.println(max);
        // 2、最低運費，通過min方法
        Optional<Waybill> min = waybills.stream().min(Comparator.comparing(Waybill::getPrice));
        System.out.println("**運費最低**");
        System.out.println(min);
        // 3、平均運費，通過 Collectors.averagingDouble計算平均值，需要將 BigDecimal轉換為double類型
        Double avg = waybills.stream().collect(Collectors.averagingDouble(item -> item.getPrice().doubleValue()));
        System.out.println("**平均運費**");
        System.out.println(avg);
    }

}

運行截圖：

4、將運單按貨物類型分類，將運單按貨物類型和目的地分類，將運單按照運費是否高于5000元分為兩部分

import java.math.BigDecimal;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class WaybillMain {

    private static List<Waybill> waybills = new ArrayList<>();

    static {
        // 創建數據
        waybills.add(new Waybill(1L,"Y11111111111",new BigDecimal(1000),"鋼材",new BigDecimal(200),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(2L,"Y22222222222",new BigDecimal(2000),"鋼材",new BigDecimal(300),"鄭州市"));
        waybills.add(new Waybill(3L,"Y33333333333",new BigDecimal(3000),"水泥",new BigDecimal(300),"北京市"));
        waybills.add(new Waybill(4L,"Y44444444444",new BigDecimal(4000),"水泥",new BigDecimal(400),"廣州市"));
        waybills.add(new Waybill(5L,"Y55555555555",new BigDecimal(5000),"沙子",new BigDecimal(500),"上海市"));
        waybills.add(new Waybill(6L,"Y66666666666",new BigDecimal(6000),"板材",new BigDecimal(500),"深圳市"));
        waybills.add(new Waybill(7L,"Y77777777777",new BigDecimal(7000),"蔬菜",new BigDecimal(500),"杭州市"));
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 1、運單按貨物類型分類
        Map<String, List<Waybill>> collect1 = waybills.stream().collect(Collectors.groupingBy(Waybill::getFreightType));
        System.out.println("** 運單按貨物類型分類 **");
        collect1.forEach((key,value) -> {
            System.out.println("key==>" + key + "，value==>" + value);
        });

        // 2、運單按貨物類型和目的地分類
        Map<String, Map<String, List<Waybill>>> collect2 = waybills.stream().collect(Collectors.groupingBy(Waybill::getFreightType, Collectors.groupingBy(Waybill::getEndAddress)));
        System.out.println("** 運單按貨物類型和目的地分類 **");
        collect2.forEach((key,value) -> {
            System.out.println("key==>" + key + "，value==>" + value);
        });

        // 3、運單按照運費是否高于5000元分為兩部分，這個叫分區了
        Map<Boolean, List<Waybill>> collect3 = waybills.stream().collect(Collectors.partitioningBy(item -> item.getPrice().compareTo(new BigDecimal(5000)) == 1));
        System.out.println("** 運單按照5000分區 **");
        collect3.forEach((key,value) -> {
            System.out.println("key==>" + key + "，value==>" + value);
        });
    }

}

運行截圖：

總結

Stream的概念、好處、特點和操作分類。

Stream操作集合案例，體會便利之處。

案例自己寫幾遍，再觀察自己的項目中哪里可以使用Stream替換?。

責任編輯：武曉燕來源：今日頭條