跟我学java|Stream流式编程——Stream 基础

一、流式编程的概念和作用

Java 流(Stream)是一连串的元素序列，可以进行各种操作以实现数据的转换和处理。流式编程的概念基于函数式编程的思想，旨在简化代码，提高可读性和可维护性。

Java Stream 的主要作用有以下几个方面：

  1. 简化集合操作：使用传统的 for 循环或迭代器来处理集合数据可能会导致冗长而复杂的代码。而使用流式编程，能够用更直观、更简洁的方式对集合进行过滤、映射、排序、聚合等操作，使代码变得更加清晰易懂。

  2. 延迟计算：流式操作允许你在处理数据之前定义一系列的操作步骤，但只在需要结果时才会实际执行。这种延迟计算的特性意味着可以根据需要动态调整数据处理的操作流程，提升效率。

  3. 并行处理：Java Stream 提供了并行流的支持，可以将数据分成多个块进行并行处理，从而充分利用多核处理器的性能优势，提高代码的执行速度。

      4.函数式编程风格：流式编程鼓励使用函数式编程的思想，通过传递函数作为参数或使用 Lambda 表达式来实现代码的简化和灵活性。这种函数式的编程模式有助于减少副作用，并使代码更易测试和调试。

二、为什么使用流式编程可以提高代码可读性和简洁性

  1. 声明式编程风格：流式编程采用了一种声明式的编程风格，你只需描述你想要对数据执行的操作，而不需要显式地编写迭代和控制流语句。这使得代码更加直观和易于理解，因为你可以更专注地表达你的意图，而无需关注如何实现。

  2. 链式调用：流式编程使用方法链式调用的方式，将多个操作链接在一起。每个方法都返回一个新的流对象，这样你可以像“流水线”一样在代码中顺序地写下各种操作，使代码逻辑清晰明了。这种链式调用的方式使得代码看起来更加流畅，减少了中间变量和临时集合的使用。

  3. 操作的组合：流式编程提供了一系列的操作方法，如过滤、映射、排序、聚合等，这些方法可以按照需要进行组合使用。你可以根据具体的业务需求将这些操作串联起来，形成一个复杂的处理流程，而不需要编写大量的循环和条件语句。这种组合操作的方式使得代码更加模块化和可维护。

  4. 减少中间状态：传统的迭代方式通常需要引入中间变量来保存中间结果，这样会增加代码的复杂度和维护成本。而流式编程将多个操作链接在一起，通过流对象本身来传递数据，避免了中间状态的引入。这种方式使得代码更加简洁，减少了临时变量的使用。

      5.减少循环和条件：流式编程可以替代传统的循环和条件语句的使用。例如，可以使用 filter() 方法进行元素的筛选，使用 map() 方法进行元素的转换，使用 reduce() 方法进行聚合操作等。这些方法可以用一行代码完成相应的操作，避免了繁琐的循环和条件逻辑，使得代码更加简洁明了。

三、Stream 基础知识

什么是 Stream

Stream（流）是 Java 8 引入的一个新的抽象概念，它代表着一种处理数据的序列。简单来说，Stream 是一系列元素的集合，这些元素可以是集合、数组、I/O 资源或者其他数据源。

Stream API 提供了丰富的操作方法，可以对 Stream 中的元素进行各种转换、过滤、映射、聚合等操作，从而实现对数据的处理和操作。Stream API 的设计目标是提供一种高效、可扩展和易于使用的方式来处理大量的数据。

Stream 具有以下几个关键特点：

  1. 数据源：Stream 可以基于不同类型的数据源创建，如集合、数组、I/O 资源等。你可以通过调用集合或数组的 stream() 方法来创建一个流。

  2. 数据处理：Stream 提供了丰富的操作方法，可以对流中的元素进行处理。这些操作可以按需求组合起来，形成一个流水线式的操作流程。常见的操作包括过滤（filter）、映射（map）、排序（sorted）、聚合（reduce）等。

  3. 惰性求值：Stream 的操作是惰性求值的，也就是说在定义操作流程时，不会立即执行实际计算。只有当终止操作（如收集结果或遍历元素）被调用时，才会触发实际的计算过程。

  4. 不可变性：Stream 是不可变的，它不会修改原始数据源，也不会产生中间状态或副作用。每个操作都会返回一个新的流对象，以保证数据的不可变性。

  5. 并行处理：Stream 支持并行处理，可以通过 parallel() 方法将流转换为并行流，利用多核处理器的优势来提高处理速度。在某些情况下，使用并行流可以极大地提高程序的性能。

通过使用 Stream，我们可以使用简洁、函数式的方式处理数据。相比传统的循环和条件语句，Stream 提供了更高层次的抽象，使代码更具可读性、简洁性和可维护性。它是一种强大的工具，可以帮助我们更有效地处理和操作集合数据。

Stream 的特性和优势

  1. 简化的编程模型：Stream 提供了一种更简洁、更声明式的编程模型，使代码更易于理解和维护。通过使用 Stream API，我们可以用更少的代码实现复杂的数据操作，将关注点从如何实现转移到了更关注我们想要做什么。

  2. 函数式编程风格：Stream 是基于函数式编程思想设计的，它鼓励使用不可变的数据和纯函数的方式进行操作。这种风格避免了副作用，使代码更加模块化、可测试和可维护。此外，Stream 还支持 Lambda 表达式，使得代码更加简洁和灵活。

  3. 惰性求值：Stream 的操作是惰性求值的，也就是说在定义操作流程时并不会立即执行计算。只有当终止操作被调用时，才会触发实际的计算过程。这种特性可以避免对整个数据集进行不必要的计算，提高了效率。

  4. 并行处理能力：Stream 支持并行处理，在某些情况下可以通过 parallel() 方法将流转换为并行流，利用多核处理器的优势来提高处理速度。并行流能够自动将数据划分为多个子任务，并在多个线程上同时执行，提高了处理大量数据的效率。

  5. 优化的性能：Stream API 内部使用了优化技术，如延迟执行、短路操作等，以提高计算性能。Stream 操作是通过内部迭代器实现的，可以更好地利用硬件资源，并适应数据规模的变化。

  6. 支持丰富的操作方法：Stream API 提供了许多丰富的操作方法，如过滤、映射、排序、聚合等。这些方法可以按需求组合起来形成一个操作流程。在组合多个操作时，Stream 提供了链式调用的方式，使代码更加简洁和可读性更强。

      7.可以操作各种数据源：Stream 不仅可以操作集合类数据，还可以操作其他数据源，如数组、I/O 资源甚至无限序列。这使得我们可以使用相同的编程模型来处理各种类型的数据。

如何创建 Stream 对象

1.从集合创建：我们可以通过调用集合的 stream() 方法来创建一个 Stream 对象。例如：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> stream = numbers.stream();

2.从数组创建：Java 8 引入了 Arrays 类的 stream() 方法，我们可以使用它来创建一个 Stream 对象。例如：

String[] names = {"Alice", "Bob", "Carol"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(names);

3.通过 Stream.of() 创建：我们可以使用 Stream.of() 方法直接将一组元素转换为 Stream 对象。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);

4.通过 Stream.builder() 创建：如果我们不确定要添加多少个元素到 Stream 中，可以使用 Stream.builder() 创建一个 Stream.Builder 对象，并使用其 add() 方法来逐个添加元素，最后调用 build() 方法生成 Stream 对象。例如：

Stream.Builder<String> builder = Stream.builder();
builder.add("Apple");
builder.add("Banana");
builder.add("Cherry");
Stream<String> stream = builder.build();

5.从 I/O 资源创建：Java 8 引入了一些新的 I/O 类（如 BufferedReader、Files 等），它们提供了很多方法来读取文件、网络流等数据。这些方法通常返回一个 Stream 对象，可以直接使用。例如：

Path path = Paths.get("data.txt");
try (Stream<String> stream = Files.lines(path)) {// 使用 stream 处理数据
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

6.通过生成器创建：除了从现有的数据源创建 Stream，我们还可以使用生成器来生成元素。Java 8 中提供了 Stream.generate() 方法和 Stream.iterate() 方法来创建无限 Stream。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.generate(() -> 0); // 创建一个无限流，每个元素都是 0
Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 1); // 创建一个无限流，从 0 开始递增

需要注意的是，Stream 对象是一种一次性使用的对象，它只能被消费一次。一旦对 Stream 执行了终止操作（如收集结果、遍历元素），Stream 就会被关闭，后续无法再使用。因此，在使用 Stream 时，需要根据需要重新创建新的 Stream 对象。

常用的 Stream 操作方法

1.过滤（Filter）：filter() 方法接受一个 Predicate 函数作为参数，用于过滤 Stream 中的元素。只有满足 Predicate 条件的元素会被保留下来。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> filteredStream = stream.filter(n -> n % 2 == 0); // 过滤出偶数

2.映射（Map）：map() 方法接受一个 Function 函数作为参数，用于对 Stream 中的元素进行映射转换。对每个元素应用函数后的结果会构成一个新的 Stream。例如：

Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "cherry");
Stream<Integer> mappedStream = stream.map(s -> s.length()); // 映射为单词长度

3.扁平映射（FlatMap）：flatMap() 方法类似于 map() 方法，不同之处在于它可以将每个元素映射为一个流，并将所有流连接成一个流。这主要用于解决嵌套集合的情况。例如：

List<List<Integer>> nestedList = Arrays.asList(Arrays.asList(1, 2),Arrays.asList(3, 4),Arrays.asList(5, 6)
);
Stream<Integer> flattenedStream = nestedList.stream().flatMap(List::stream); // 扁平化为一个流

4.截断（Limit）：limit() 方法可以限制 Stream 的大小，只保留前 n 个元素。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> limitedStream = stream.limit(3); // 只保留前 3 个元素

5.跳过（Skip）：skip() 方法可以跳过 Stream 中的前 n 个元素，返回剩下的元素组成的新 Stream。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> skippedStream = stream.skip(2); // 跳过前 2 个元素

6.排序（Sorted）：sorted() 方法用于对 Stream 中的元素进行排序，默认是自然顺序排序。还可以提供自定义的 Comparator 参数来指定排序规则。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.of(5, 2, 4, 1, 3);
Stream<Integer> sortedStream = stream.sorted(); // 自然顺序排序

7.去重（Distinct）：distinct() 方法用于去除 Stream 中的重复元素，根据元素的 equals() 和 hashCode() 方法来判断是否重复。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 2, 3, 3, 3);
Stream<Integer> distinctStream = stream.distinct(); // 去重

8.汇总（Collect）：collect() 方法用于将 Stream 中的元素收集到结果容器中，如 List、Set、Map 等。可以使用预定义的 Collectors 类提供的工厂方法来创建收集器，也可以自定义收集器。例如：

Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "cherry");
List<String> collectedList = stream.collect(Collectors.toList()); // 收集为 List

9.归约（Reduce）：reduce() 方法用于将 Stream 中的元素依次进行二元操作，得到一个最终的结果。它接受一个初始值和一个 BinaryOperator 函数作为参数。例如：

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> sum = stream.reduce((a, b) -> a + b); // 对所有元素求和

10.统计（Summary Statistics）：summaryStatistics() 方法可以从 Stream 中获取一些常用的统计信息，如元素个数、最小值、最大值、总和和平均值。例如：

IntStream stream = IntStream.of(1, 2, 3, 4, 5);
IntSummaryStatistics stats = stream.summaryStatistics();
System.out.println("Count: " + stats.getCount());
System.out.println("Min: " + stats.getMin());
System.out.println("Max: " + stats.getMax());
System.out.println("Sum: " + stats.getSum());
System.out.println("Average: " + stats.getAverage());

以上只是 Stream API 提供的一部分常用操作方法，还有许多其他操作方法，如匹配（Match）、查找（Find）、遍历（ForEach）等

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/608033.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

苹果Find My查找芯片-伦茨科技ST17H6x支持苹果Find My认证

苹果Find My查找芯片-伦茨科技ST17H6x支持苹果Find My认证

Apple「查找」Find My可通过庞大的“Apple Find My Network” 实现全球查找功能。无数iOS、iPadOS、macOS、watchOS激活设备与Find My 设备结合在一起&#xff0c;无需连接到Wi-Fi或者蜂窝网络&#xff0c;用户也可以给遗失的设备定位。对于任何iOS、iPadOS、macOS、watchOS设备…
阅读更多...
el-dialog的modal-class

el-dialog的modal-class

今天发现个事 <el-dialogv-model"bindDialogVisible":title"bindDialogTitle"append-to-bodyclose-on-press-escapedraggablemodal-class"bindNdevice-dialog"width"500px"></el-dialog> 这个样式这样写生效 <style …
阅读更多...
【Docker】私有仓库

【Docker】私有仓库

目录 1.搭建 2. 上传镜像 3.拉取镜像 1.搭建 1.拉取私有仓库的镜像 docker pull registry 2.创建私有仓库容器 docker run -id --nameregistry -p 5000:5000 registry 3.打开浏览器,输入地址&#xff08;http:私有仓库服务器ip:5000/v2/_catalog&#xff09; 出现如图表示私…
阅读更多...
【数据结构】栈的基本知识详解

【数据结构】栈的基本知识详解

栈的基本概念与基本操作 导言一、栈的基本概念1.1 栈的定义1.2 栈的重要术语1.3 栈的数学性质 二、栈的基本操作结语 导言 大家好&#xff0c;很高兴又和大家见面了&#xff01;&#xff01;&#xff01; 今天开始&#xff0c;咱们将正式进入【数据结构】第三章的内容介绍。在…
阅读更多...
vue3用户权限管理（路由控制等）1

vue3用户权限管理（路由控制等）1

在前端开发的过程中&#xff0c;我们需要做前端的权限管理&#xff0c;我们需要根据后端提供的信息来控制权限&#xff0c;这时候就需要根据用户的操作来进行权限控制了。逻辑稍微有一点绕&#xff0c;多理解就好了。 用户路由权限管理 大致的实现原理&#xff1a; 一般将路由…
阅读更多...
解析IT运维领域ITSS和ITIL证书

解析IT运维领域ITSS和ITIL证书

&#x1f33b;IT运维领域ITSS和ITIL证书是两种广泛认可的专业认证。 &#x1f4d7;ITSS认证证书 ITSS是中国电子技术标准化研究院推出的&#xff0c;&#x1f449;包含“IT 服务工程师”和“IT 服务经理”的系列培训。有效满足GB/T 28827.1 的符合性评估要求和ITSS服务资质升级…
阅读更多...
中国建设银行 关于解决微软升级导致插入网银盾无法自动打开企业网银的通知

中国建设银行 关于解决微软升级导致插入网银盾无法自动打开企业网银的通知

关于解决微软升级导致插入网银盾无法自动打开企业网银的通知 发布时间&#xff1a;2023-10-18 尊敬的客户&#xff1a; 近期Windows操作系统升级会禁止使用IE浏览器&#xff0c;可能会导致您在插入网银盾后无法自动弹出企业网银登录页面&#xff0c;您可以通过以下方式解决&…
阅读更多...
QUV紫外光老化加速试验机

QUV紫外光老化加速试验机

1.1 IEC61215标准背景 IEC61215Crystallinesiliconterrestrialphotovoltaic(PV)modules—Designqualificationandtypeapproval》是国际电工委员会的一个产品测试方法。目前太阳能行业正在广泛引用这个标准&#xff0c;对材料或产品进行测试。 2 材料耐候性老化测试原理 在介…
阅读更多...
杨中科 ASP.NET Core 中的依赖注入的使用

杨中科 ASP.NET Core 中的依赖注入的使用

ASP.NET CORE中服务注入的地方 1、在ASP.NET Core项目中一般不需要自己创建ServiceCollection、IServiceProvider。在Program.cs的builder.Build()之前向builderServices中注入 2、在Controller中可以通过构造方法注入服 务。 3、演示 新建一个calculator类 注入 新建TestC…
阅读更多...
网页内容任君采撷-右键无法复制

网页内容任君采撷-右键无法复制

CSDN一年一度的博客之星评选活动已经结束&#xff0c;刚好点击来看看学习一下大佬们的博客。 发现绝大部分的博主对于知识的公开度都是非常高的&#xff0c;当然除了收费的专栏外。 其中少部分博主对自己的博文设定了一定的操作&#xff0c;无法直接使用博文中的内容。 现在大…
阅读更多...
Photoshop Express一款出色的照片编辑器

Photoshop Express一款出色的照片编辑器

​【应用名称】&#xff1a;Photoshop Express ​【适用平台】&#xff1a;#Android ​【软件标签】&#xff1a;#Photoshop ​【应用版本】&#xff1a;12.1.2 ​【应用大小】&#xff1a;223MB ​【软件说明】&#xff1a;软件升级更新。一款出色的照片编辑器&#xff0c…
阅读更多...
生成模型 | 2024年新年新论文：audio2photoreal[正在更新中]

生成模型 | 2024年新年新论文：audio2photoreal[正在更新中]

本博客主要包含了20240103新出的论文From Audio to Photoreal Embodiment: Synthesizing Humans in Conversations论文解释及项目实现~ 论文题目&#xff1a;20240103_From Audio to Photoreal Embodiment: Synthesizing Humans in Conversations 论文地址&#xff1a;2401.018…
阅读更多...
8年测试总结，正确的自动化测试实施-单元/接口/Web自动化...

8年测试总结，正确的自动化测试实施-单元/接口/Web自动化...

目录&#xff1a;导读 前言一、Python编程入门到精通二、接口自动化项目实战三、Web自动化项目实战四、App自动化项目实战五、一线大厂简历六、测试开发DevOps体系七、常用自动化测试工具八、JMeter性能测试九、总结&#xff08;尾部小惊喜&#xff09; 前言 今天给大家分享自…
阅读更多...
作业--day42

作业--day42

界面设计 MyProWin::MyProWin(QWidget *parent): QMainWindow(parent) {/**********窗口主体**********///窗口大小this->setFixedSize(644, 493);this->setWindowTitle("QQ");this->setWindowIcon(QIcon("C:/Users/10988/Downloads/pictrue/pictrue/…
阅读更多...
java中实现对文件高效的复制

java中实现对文件高效的复制

不多说我们直接上代码&#xff1a; 这个是使用NIO包下的FileChannel和ByteBuffer进行文件的操作的&#xff0c;会比较高效。
阅读更多...
JavaScript(WebAPI)

JavaScript(WebAPI)

文章目录 1. 什么是 WebAPI2. DOM 基本概念2.1 DOM 树 3. 获取元素3.1 querySelector3.2 querySelectorAll 4. 事件初识4.1 键盘事件 5. 操作元素5.1 获取/修改元素属性5.2 获取/修改表单元素属性5.3 获取/修改样式属性 6. 操作节点6.1 新增节点6.2 删除节点 1. 什么是 WebAPI …
阅读更多...
浅谈智慧路灯安全智能供电方案设计——安科瑞赵嘉敏

浅谈智慧路灯安全智能供电方案设计——安科瑞赵嘉敏

摘要: 智慧路灯&#xff0c;作为智慧城市、新基建、城市更新的主要组成部分&#xff0c;近些年在各大城市已得到很好的落地和 应用&#xff0c;但其与传统路灯相比集成大量异元异构电子设备&#xff0c;这些设备的供电电压、接口形式、权属单位各不相同&#xff0c; 如何设计一…
阅读更多...
Z-library居然来中国了！

Z-library居然来中国了！

提起「Z-Library」的大名&#xff0c;想必有不少朋友是知道的&#xff0c;早在2021年11月该网站遭遇了封站&#xff0c;好在目前已经有了比较稳定的国内直达网址&#xff0c;实测过了几个月还是能够稳定访问。 Z-Library是一个电子图书馆项目&#xff0c;提供世界上最大的免费…
阅读更多...
java编程中，保证接口幂等性的实现方案讨论

java编程中，保证接口幂等性的实现方案讨论

一、什么是幂等性 数学中的幂等是指f(x) f(f(x))&#xff0c;编程领域的术语是指同一个操作&#xff0c;在重复提交的情况下&#xff0c;最终产生的影响是不变的。举例说&#xff1a; 提交订单时&#xff0c;用户在购物车界面&#xff0c;重复点击“下单”&#xff0c;服务端…
阅读更多...
【CUDA】windows下的CUDA安装

【CUDA】windows下的CUDA安装

一、前言 windows10 下安装 CUDA &#xff0c;首先需要下载安装包&#xff1a; CUDA toolkit&#xff08;工具包&#xff09; 二、安装前的准备 电脑环境检查 通过cmd&#xff0c;输入nvidia-smi 查看自己的驱动版本和支持的CUDA版本&#xff0c;如下图红圈标记位置 下载 …
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023