java8新特性——StreamAPI

说明：

java8中有两大最为重要的改变。第一个是Lambda表达式；另外一个则是Stream API。

Stream API（java.util.stream）把真正的函数式编程风格引入java。这是目前为止对java类库最好的补充，因为Stream API可以极大提供java程序员的生产力，让程序员写出高效率、干净、简洁的代码。

Stream是java8中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API对集合数据进行操作，就类似于使用sql执行的数据库查询。也可以使用Stream API并执行操作。简言之，Stream API提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式

 为什么使用Stream API？

实际开发中，项目中多数数据源来自于Mysql、Oracle等。但现在数据源可以更多了，有mondb，redis等，而这些NoSql的数据就需要jaav层面去处理。

 什么是Stream？

Stream是数据渠道，用于操作数据源（集合、数组等）所生成的元素序列

 Stream和Collection集合区别？

1.Collection是一种静态的内存数据结构，讲的是数据，而Stream是有关计算的，讲的是计算。前者是主要面向内存，存储在内存中，后者主要是面向CPU，通过CPU实现计算。

2.Stream API关注的是多个数据的计算（排序、查找、过滤、映射、遍历等）

3.集合关注的是数据的存储，面向内存的

 使用说明？

1.Stream自己不会存储元素。（针对数据计算）

2.Stream不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream

3.Stream操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果的时候才执行。即一旦执行终止操作，就执行中间操作链，并产生结果。

4.Stream一旦执行了终止操作，就不能再调用其它中间操作或终终止操作了~

 操作步骤

  1. Stream的实例化
  2. 一系列的中间操作
  3. 执行终止操作

数据准备：

创建Employee类

package data;
import com.oracle.webservices.internal.api.databinding.DatabindingMode;
public class Employee {private long id;private String name;private int age;private double salary;public Employee(long id,String name,int age,double salary){this.id = id;this.age = age;this.name = name;this.salary = salary;}public long getId() {return id;}public void setId(long id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public double getSalary() {return salary;}public void setSalary(double salary) {this.salary = salary;}@Overridepublic String toString(){return "Employee{"+"id="+id+",name="+name+",age="+age+",salary="+salary+"}";}}

创建EmployeeData类

package data;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class EmployeeData {public static List<Employee> getEmployees(){List<Employee> list = new ArrayList<>();list.add(new Employee(1001,"马化腾",34,6000.38));list.add(new Employee(1002,"马云",2,9876.38));list.add(new Employee(1003,"刘强东",33,3000.82));list.add(new Employee(1004,"雷军",26,7657.37));list.add(new Employee(1005,"李彦宏",65,5555.38));list.add(new Employee(1006,"比尔盖茨",42,9500.38));list.add(new Employee(1007,"任正非",34,4333.32));list.add(new Employee(1008,"扎克伯格",35,2500.32));return list;}
}

1.创建Stream（三种方式）

package streamTest;import data.Employee;
import data.EmployeeData;
import org.junit.jupiter.api.Test;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.Stream;public class StreamAPITest {//创建Stream方式一：通过集合@Testpublic  void test1(){List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();//返回一个shuixuStream<Employee> stream = list.stream();//返回一个并行流Stream<Employee> stream1 = list.parallelStream();}//创建Stream方式二：通过数组@Testpublic void test2(){//调用Arrays类的static<T> Stream<T> stream(T[] array):返回一个流Integer[] arr = new Integer[]{1,2,3,4,5};Stream<Integer> stream = Arrays.stream(arr);int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4,5,6,7};IntStream stream1 = Arrays.stream(arr1);}//创建Stream方式大三：通过Stream的of()@Testpublic void text3(){Stream<String> stream = Stream.of("AA", "BB", "C");}
}

 2.一系列的在中间操作

1.筛选与切片

2.映射

 3.排序

1.筛选与切片

package streamTest;import data.Employee;
import data.EmployeeData;
import org.junit.jupiter.api.Test;import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;public class StreamAPITest1 {//1-筛选与切片@Testpublic void test(){//filter(Predicate p)——接收Lambda，从流中排除某些元素//查询员工表中薪资大于7000的员工信息List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();System.out.println(list);Stream<Employee> stream = list.stream();stream.filter(emp -> emp.getSalary() > 7000).forEach(System.out::println);System.out.println();//limit(n)——截断流，使其元素不超过给定数量//错误的。因为stream已经执行了终止操作，就不可以在调用其他的中间操作或终止操作了// stream.limit(2).forEach(System.out::println);list.stream().filter(emp -> emp.getSalary()>7000).limit(2).forEach(System.out::println);// skip(n) ——跳过元素，返回一个扔掉了前n个元素的流。若流中元素不足n个，返回一个空流。list.stream().skip(5).forEach(System.out::println);}
}

注意：如果stream已经执行了终止操作，不可以在调用其他的中间操作或终止操作 

2.映射

//2-映射@Testpublic void test2() {//map(Function f)——接收一个函数作为参数，将元素转换成其他形式或提取信息，该函数会被映射到每个元素上//转换为大写List<String> list = Arrays.asList("aa", "bb", "cc", "dd");//方式一：list.stream().map(str -> str.toUpperCase()).forEach(System.out::println);//方式二：list.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);//获取员工姓名长度大于3的员工List<Employee> employees = EmployeeData.getEmployees();employees.stream().filter(employee -> employee.getName().length()>3).forEach(System.out::println);//获取员工姓名长度大于3的员工的姓名employees.stream().filter(employee -> employee.getName().length()>3).map(employee -> employee.getName()).forEach(System.out::println);}

3.排序

//3-排序@Testpublic void test3(){//sorted()——自然排序Integer[] arr = new Integer[]{ 342,3,64,46,7,3,54,65,68};String[] arr1 = new String[]{"GG","DD","MM","SS","JJ"};Arrays.stream(arr).sorted().forEach(System.out::println);//arr数组并没有因为升序做调整Arrays.stream(arr1).sorted().forEach(System.out::println);//arr数组并没有因为升序做调整//因为Employee没有实现Comparable接口，所以报错！
//        List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();
//        list.stream().sorted().forEach(System.out::println);//sorted(Comparator com)——定制排序List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();//升序list.stream().sorted((e1,e2)-> e1.getAge()- e2.getAge()).forEach(System.out::println);System.out.println();//降序list.stream().sorted((e1,e2)-> e2.getAge()- e1.getAge()).forEach(System.out::println);//针对字符串从大到小Arrays.stream(arr1).sorted((s1,s2)->s2.compareTo(s1)).forEach(System.out::println);}

注意：Stream不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream

3.终止操作

package streamTest;import data.Employee;
import data.EmployeeData;
import org.junit.jupiter.api.Test;import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.stream.Collectors;/*** 终止操作*/
public class StreamAPITest2 {//1-匹配与查找@Testpublic void test(){//是否所有的员工的年龄都大于18//allMatch(Predicate p)——检查是否匹配所有元素List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();System.out.println(list.stream().allMatch(emp -> emp.getAge() > 18 ));//是否存在年龄大于18岁的员工//anyMatch(Predicate p)——检查是否至少匹配一个元素System.out.println(list.stream().anyMatch(emp -> emp.getAge() > 18));//是否存在员工的工资大于10000System.out.println(list.stream().anyMatch(emp -> emp.getSalary() > 10000));//findFirst——返回第一个元素System.out.println(list.stream().findFirst().get());}@Testpublic void test2(){List<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();System.out.println(list.stream().filter(employee -> employee.getSalary()>7000).count());//max(Comparator c)——返回流中的最大值//返回最高工资的员工System.out.println(list.stream().max((e1,e2)->Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())));//返回最低的工资//方式一：System.out.println(list.stream().max((e1,e2)->Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())).get().getSalary());//方式二：System.out.println(list.stream().map(employee -> employee.getSalary()).max((e1,e2)->Double.compare(e1, e2)).get());//min(Comparator c)——返回流中的最小值//返回最低工资的员工System.out.println(list.stream().min((e1,e2)->Double.compare(e1.getSalary(), e2.getSalary())));//forEach(Consumer c)——内部迭代list.stream().forEach(System.out::println);//针对于集合，jdk8中增加了一个遍历的方法list.forEach(System.out::println);}//归约@Testpublic void test3(){//reduce（T identity,BinaryOperator）——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回T//计算1-10的自然数的和List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);System.out.println(list.stream().reduce(0,(x1,x2)->x1+x2));System.out.println(list.stream().reduce(10,(x1,x2)->x1+x2));//reduce(BinaryOperator)——可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回Optional<T>//计算公司所有员工工资的和List<Employee> employeeList = EmployeeData.getEmployees();System.out.println(employeeList.stream().map(emp -> emp.getSalary()).reduce((salary1, salary2) -> Double.sum(salary1, salary2)));}@Testpublic void test4(){//collect(Collector c)——将流转换为其他形式。接受一个Collector接口的实现，用于给Stream中的元素做汇总的方法//查找工资大于6000的员工，结果返回为一List或SetList<Employee> list = EmployeeData.getEmployees();List<Employee> list1 = list.stream().filter(emp -> emp.getSalary() > 6000).collect(Collectors.toList());list1.forEach(System.out::println);//按照员工的年龄进行排序，返回到一个新的List中System.out.println();List<Employee> list2 = list.stream().sorted((e1, e2) -> e1.getAge() - e2.getAge()).collect(Collectors.toList());list2.forEach(System.out::println);}
}

 总结

1.程序运行中，流Stream只能使用一次，使用后会默认关闭，不能重复使用；重复使用会报错，信息如下：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closedat java.util.stream.AbstractPipeline.spliterator(AbstractPipeline.java:343)at java.util.stream.Stream.concat(Stream.java:1080)



2.在开发过程中，建议使用Stream.of(list)，解决list为null的问题；使用list.stream()之前需要判断list是否为null，避免报错空指针异常(java.lang.NullPointerException)。
3.stream流遍历获取的对象是原对象
4.stream特性思维导图：

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