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Stream流

网友: 技术文档 2025-07-26 21:00:56

        在 JDK 1.8 中，Stream API 是一个全新的抽象层，它允许你以声明式的方式处理数据集合（如列表、集合等）。Stream API 可以极大地提高代码的可读性和效率，尤其适合用于数据处理、过滤、映射和聚合等操作。

核心概念

  1. Stream（流）：不是一个数据结构，而是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作。
  2. 数据源：流的来源，可以是集合、数组、I/O channel 等。
  3. 聚合操作：类似 filter、map、limit、reduce 等操作。

流的特性

  • 不存储数据：流不是存储元素的数据结构，而是按需计算。
  • 函数式风格：对流的操作会返回一个新的流，不会修改原数据。
  • 延迟执行：多数流操作（如 filter、map）是延迟执行的，直到终端操作才会触发计算。
  • 可消费性：流只能被消费一次，消费后需要重新生成流。

常见操作分类

中间操作（Intermediate Operations）
  • filter(Predicate)：过滤不符合条件的元素。
  • map(Function)：将元素转换成另一种类型。
  • flatMap(Function<T, Stream>)：将一个流中的每个值都转换成另一个流，然后把所有流连接成一个流。
  • distinct()：去重。
  • sorted()：排序。
  • limit(long maxSize)：截断流，使其元素不超过给定数量。
  • skip(long n)：跳过前 n 个元素。
终端操作（Terminal Operations）
  • forEach(Consumer)：对每个元素执行操作。
  • collect(Collector)：将流转换为其他形式，如集合或 Map。
  • toArray()：将流转换为数组。
  • reduce(BinaryOperator)：将流中的元素反复结合起来，得到一个值。
  • count()：返回流中元素的数量。
  • anyMatch(Predicate)：检查是否至少有一个元素匹配。
  • allMatch(Predicate)：检查是否所有元素都匹配。
  • noneMatch(Predicate)：检查是否没有元素匹配。
  • findFirst()：返回流中的第一个元素。
  • findAny()：返回流中的任意元素。

示例代码

下面是一些使用 Stream API 的常见示例：

import java.util.*;import java.util.stream.Collectors;import java.util.stream.Stream;public class StreamExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个列表 List names = Arrays.asList(\"Alice\", \"Bob\", \"Charlie\", \"David\", \"Edward\"); // 1. 过滤和打印 System.out.println(\"长度大于 4 的名字：\"); names.stream() .filter(name -> name.length() > 4) .forEach(System.out::println); // 2. 映射和收集 List upperCaseNames = names.stream()  .map(String::toUpperCase)  .collect(Collectors.toList()); System.out.println(\"\\n转换为大写后的名字：\" + upperCaseNames); // 3. 排序和限制 System.out.println(\"\\n按字母顺序排序后的前三个名字：\"); names.stream() .sorted() .limit(3) .forEach(System.out::println); // 4. 匹配操作 boolean allLongNames = names.stream()  .allMatch(name -> name.length() > 3); System.out.println(\"\\n所有名字长度都大于 3 吗？\" + allLongNames); // 5. 归约操作 Optional concatenated = names.stream().reduce((n1, n2) -> n1 + \", \" + n2); concatenated.ifPresent(s -> System.out.println(\"\\n连接后的名字：\" + s)); // 6. 数值流 List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); int sum = numbers.stream() .mapToInt(Integer::intValue) .sum(); System.out.println(\"\\n数字总和：\" + sum); // 7. 创建流的其他方式 System.out.println(\"\\n生成 5 个随机数：\"); Random random = new Random(); random.doubles(5)  .forEach(System.out::println); // 8. flatMap 示例 List<List> nestedList = Arrays.asList( Arrays.asList(\"a\", \"b\"), Arrays.asList(\"c\", \"d\") ); List flattenedList = nestedList.stream() .flatMap(List::stream) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(\"\\n扁平化后的列表：\" + flattenedList); }}

并行流

        Stream API 还支持并行流，可以利用多核处理器的优势进行并行操作：

// 并行流示例long count = names.parallelStream()  .filter(name -> name.length() > 4)  .count();System.out.println(\"\\n并行流处理：长度大于 4 的名字数量 = \" + count);

        使用并行流时需要注意线程安全问题，并且不是所有场景下并行流都能提高性能。

        Stream API 是 JDK 1.8 中非常强大的一个特性，它让数据处理变得更加简洁和高效。通过组合各种中间操作和终端操作，你可以轻松完成复杂的数据处理任务。

 

 

 

 

 

 

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