JDK8新特性之Stream流

（1）何为Stream流

说到流，老哥们一定回想起IO流，它是一种用来读写操作的流，但我今天所说的Stream流了，它的作用就是用来对数组集合进行一些简化操作。我们可以把java中的集合和数组转换成Stream流，然后用Stream流中的方法对集合和数组进行各种操作。

（2）为何要出现Stream流这个类

首先在javaJDK8中，得益于Lambda所带来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决何已有集合类库既有的弊端，为函数式编程，我上一章节也讲过了，有不懂的老哥可以翻来看看，

（3）传统集合操作的方式

在大多数情况下，几乎所有的集合（比如Collection接口或Map接口等）都支持直接或间接的遍历操作，当我们对集合中元素进行操作的时候，除了增，删，查之外，最典型的就是遍历了，来：我们来举一个例子

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个List集合
       List<String> list = new ArrayList<String>();
         list.add("张三");
         list.add("李四");
         list.add("李思思");
         list.add("王麻子");
         list.add("赵六");
        //对list集合中的元素进行过滤，只要以“李”开头的元素，存储到一个新的集合中
        List<String> list1 = new ArrayList<>();
        for (String s : list) {
             //然后找出以张开头的
             if(s.startsWith("李")){
                //把以李开头的名字存储到集合中
                  list1.add(s);
               }
            }
          //然后我们继续过滤，只要长度为3的，存储到一个新的集合中
           //在来定义一个集合
           List<String> list2 = new ArrayList<>();
           //我们在来进行遍历
        for (String s : list1) {
               //然后进行判断，只把名字为三个字的存储到集合list2的集和中
              if(s.length() == 3){
                  list2.add(s);
                }
             }
        //然后我们遍历出结果看看
        for (String s : list2) {
            System.out.println(s);
          }
        }
}

//打印结果
李思思

这是传统方式遍历集合，过滤数据，是不是代码看起来雍仲，我们有没有更好的方式去实现了，当然有。

我们下面就来用Stream流的方式去实现，看看什么叫优雅的写法

/*
使用Stream流的方式遍历集合，对集合中的数据进行过滤
 */
public class DemoStream {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个List集合
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        list.add("李思思");
        list.add("王麻子");
        list.add("赵六");
        //Stream流中有一个方法stream，把集合先转换成流
        list.stream()
                .filter(name ->name.startsWith("李")) //过滤出流中以李开头的元素
                .filter(name->name.length() == 3) //过滤出有三个字的名字
                .forEach(name -> System.out.println(name));//然后进行打印输出
          }
     }
  //打印结果
  E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2018.3.2\lib\idea_rt.jar=4035:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2018.3.2\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath E:\java\jre\lib\charsets.jar;E:\java\jre\lib\deploy.jar;E:\java\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;E:\java\jre\lib\ext\cldrdata.jar;E:\java\jre\lib\ext\dnsns.jar;E:\java\jre\lib\ext\jaccess.jar;E:\java\jre\lib\ext\jfxrt.jar;E:\java\jre\lib\ext\localedata.jar;E:\java\jre\lib\ext\nashorn.jar;E:\java\jre\lib\ext\sunec.jar;E:\java\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;E:\java\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;E:\java\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;E:\java\jre\lib\ext\zipfs.jar;E:\java\jre\lib\javaws.jar;E:\java\jre\lib\jce.jar;E:\java\jre\lib\jfr.jar;E:\java\jre\lib\jfxswt.jar;E:\java\jre\lib\jsse.jar;E:\java\jre\lib\management-agent.jar;E:\java\jre\lib\plugin.jar;E:\java\jre\lib\resources.jar;E:\java\jre\lib\rt.jar;E:\xfxfsdfsdsd\target\classes;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\apache\commons\commons-lang3\3.7\commons-lang3-3.7.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\projectlombok\lombok\1.16.20\lombok-1.16.20.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\alibaba\fastjson\1.2.30\fastjson-1.2.30.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-web\2.0.1.RELEASE\spring-boot-starter-web-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter\2.0.1.RELEASE\spring-boot-starter-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot\2.0.1.RELEASE\spring-boot-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-autoconfigure\2.0.1.RELEASE\spring-boot-autoconfigure-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-logging\2.0.1.RELEASE\spring-boot-starter-logging-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\ch\qos\logback\logback-classic\1.2.3\logback-classic-1.2.3.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\ch\qos\logback\logback-core\1.2.3\logback-core-1.2.3.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\apache\logging\log4j\log4j-to-slf4j\2.10.0\log4j-to-slf4j-2.10.0.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\apache\logging\log4j\log4j-api\2.10.0\log4j-api-2.10.0.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\slf4j\jul-to-slf4j\1.7.25\jul-to-slf4j-1.7.25.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\javax\annotation\javax.annotation-api\1.3.2\javax.annotation-api-1.3.2.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-core\5.0.5.RELEASE\spring-core-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-jcl\5.0.5.RELEASE\spring-jcl-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\yaml\snakeyaml\1.19\snakeyaml-1.19.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-json\2.0.1.RELEASE\spring-boot-starter-json-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-databind\2.9.5\jackson-databind-2.9.5.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-annotations\2.9.0\jackson-annotations-2.9.0.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-core\2.9.5\jackson-core-2.9.5.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jdk8\2.9.5\jackson-datatype-jdk8-2.9.5.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jsr310\2.9.5\jackson-datatype-jsr310-2.9.5.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\module\jackson-module-parameter-names\2.9.5\jackson-module-parameter-names-2.9.5.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-tomcat\2.0.1.RELEASE\spring-boot-starter-tomcat-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-core\8.5.29\tomcat-embed-core-8.5.29.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-el\8.5.29\tomcat-embed-el-8.5.29.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-websocket\8.5.29\tomcat-embed-websocket-8.5.29.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\hibernate\validator\hibernate-validator\6.0.9.Final\hibernate-validator-6.0.9.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\javax\validation\validation-api\2.0.1.Final\validation-api-2.0.1.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\jboss\logging\jboss-logging\3.3.2.Final\jboss-logging-3.3.2.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\com\fasterxml\classmate\1.3.4\classmate-1.3.4.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-web\5.0.5.RELEASE\spring-web-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-beans\5.0.5.RELEASE\spring-beans-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-webmvc\5.0.5.RELEASE\spring-webmvc-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-aop\5.0.5.RELEASE\spring-aop-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-context\5.0.5.RELEASE\spring-context-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-expression\5.0.5.RELEASE\spring-expression-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-data-redis\2.0.1.RELEASE\spring-boot-starter-data-redis-2.0.1.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\data\spring-data-redis\2.0.6.RELEASE\spring-data-redis-2.0.6.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\data\spring-data-keyvalue\2.0.6.RELEASE\spring-data-keyvalue-2.0.6.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\data\spring-data-commons\2.0.6.RELEASE\spring-data-commons-2.0.6.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-tx\5.0.5.RELEASE\spring-tx-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-oxm\5.0.5.RELEASE\spring-oxm-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\springframework\spring-context-support\5.0.5.RELEASE\spring-context-support-5.0.5.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\slf4j\slf4j-api\1.7.25\slf4j-api-1.7.25.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\lettuce\lettuce-core\5.0.3.RELEASE\lettuce-core-5.0.3.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\projectreactor\reactor-core\3.1.6.RELEASE\reactor-core-3.1.6.RELEASE.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\org\reactivestreams\reactive-streams\1.0.2\reactive-streams-1.0.2.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\netty\netty-common\4.1.23.Final\netty-common-4.1.23.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\netty\netty-transport\4.1.23.Final\netty-transport-4.1.23.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\netty\netty-buffer\4.1.23.Final\netty-buffer-4.1.23.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\netty\netty-resolver\4.1.23.Final\netty-resolver-4.1.23.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\netty\netty-handler\4.1.23.Final\netty-handler-4.1.23.Final.jar;C:\Users\Administrator\.m2\repository\io\netty\netty-codec\4.1.23.Final\netty-codec-4.1.23.Final.jar com.xiaoxiao.demo02Lambda.DemoStream
李思思

看看上面两个列子，发现代码瞬间简洁多了，我们只关注过滤，只关注输出，就这么简单。

（4）何为流式思想

我们可以把流式思想看作工厂的车间的"生产流水线"

(5)Stream流的获取方式

java8新加入的常用的流接口。java.util.stream.Stream<T> 注意：这并不是一个函数式接口

获取一个流非简单，有以下几种常用的方法

所有的Collection集合都可以通过stream默认方法获取流

default String<E> stream()

Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流

static <T> Stream<T> of (T ...... values)

参数是一个可变参数，那么我们就可以传递一个数组

我们来用代码演示一下：

public class DemoStreamo1 {
    public static void main(String[] args) {
         //把list集合转换成Stream流
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Stream<String> stream1 = list.stream();

        //把set集合转换成Stream流
        Set<String> set = new HashSet<>();
        Stream<String> stream2 = set.stream();

        //把Map集合转换成Stream流
        Map<String,String> map = new HashMap<>();
        //获取键，存储到一个set集合中
        Set<String> ketSet = map.keySet();
        Stream<String> stream3 = ketSet.stream();

        //Map集合转Stream流的令一种方式
       Collection<String> values = map.values();
       Stream<String> stream4 = values.stream();

       //获取键值对（键与值的映射关系entrySet）
        Set<Map.Entry<String,String>> entries = map.entrySet();
        Stream<Map.Entry<String,String>> stream5 = entries.stream();

        //把数组转换为Stream流
        Stream<Integer> stream6 = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
        //可变参数可以传递数组
        Integer[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        Stream<Integer> stream7 = Stream.of(arr);

        //把字符串数组转换成流
        String[] arr2 = {"李思思","小成","乌鸦大哥"};
        Stream<String> stream8 = Stream.of(arr2);
   }
}

(6)Stream流中的常用方法

Stream流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API，这些方法可以被分成两种

延迟方法：返回值类型仍是Stream接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方法均为延迟方法）

终结方法：返回值类型不在是Stream接口自身类型的方法，因此不再支持StringBuilder那样的链式调用

首先要讲的是Stream流中的forEach方法

Stream流中的常用方法forEach

void forEach(Consumer<? super T> action) 该方法接收一个Consumer接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。

Consumer接口是一个消费型的函数式接口，可以传递Lambda表达式，消费数据

forEach方法，用来遍历流中的数据，是一个终结方法，遍历之后就不能继续调用stream流中的其他方法

我们用代码来演示一下把：

public class DemoFoeach {
    public static void main(String[] args) {
        //获取一个Stream流
        Stream<String> stream = Stream.of("张三","李四","王五","赵六");
        stream.forEach((name)-> System.out.println(name));
    }

}
//打印结果
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA codec\4.1.23.Final\netty-codec-4.1.23.Final.jar com.xiaoxiao.demo02Lambda.DemoFoeach
张三
李四
王五
赵六

Stream流中的常用方法filter：用于对Stream流中的数据进行过滤

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

filter方法的参数Predicate是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式，对数据进行过滤

Predicate中的抽象方法

boolean test（T t）

我们来用代码实现一下


public class StreamFilter {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个Stream流
        Stream<String> stream = Stream.of("李四","李思思","王菲","王小绝");
        //对Stream流中的元素进行过滤，只要姓李的人
        Stream<String> stream2 = stream.filter((String name)->{return name.startsWith("李");});
        //然后遍历Stream流
        stream2.forEach(name -> System.out.println(name));
    }
}
//打印结果
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA codec\4.1.23.Final\netty-codec-4.1.23.Final.jar com.xiaoxiao.demo02Lambda.StreamFilter
李四
李思思

Stream流注意点：

Stream流属于管道流，只能被消费使用一次。第一个Stream流调用完毕方法，数据就会流转到下一个Stream上，而这是第一个 Stream流已经使用完毕，就会关闭了,所以第一个Stream流就不能在调用方法了。

如果在使用就会报Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closedException in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed

Stream流中的map方法

如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用map方法

<R> Stream<R> map(Function<? super T,,? extends R> mapper);

该接口需要一个Function函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流

Function中的抽象方法:

R apply(T t);

我们来用代码演示一下：把一种类型的数据转换成另一种数据

public class DemoStreamMap {
    public static void main(String[] args) {
        //获取一个String类型的Stream流
        Stream<String> stream = Stream.of("1","2","3","4","5");
        //使用Map方法，把字符串类型的帧数，转换（映射为Integer类型的整数）
       Stream<Integer> stream2 = stream.map((String s)->{
            return Integer.parseInt(s);
        });
        //我们来开始遍历
        stream2.forEach(i-> System.out.println(i));
    }

}

//打印
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA codec\4.1.23.Final\netty-codec-4.1.23.Final.jar com.xiaoxiao.demo02Lambda.DemoStreamMap
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5

Stream流中的count方法

就如同Collection当中的size方法一样

Stream流中的常用方法count:用于统计Stream流中元素的个数

Long count();

count方法是一个终结方法，返回值是一个long类型的整数，所以不能在继续调用Stream流中的其他方法了

下面我们就来用代码演示一下

public class DemoStreamCount {
    public static void main(String[] args) {
        //获取一个Strea流
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        list.add(5);
        list.add(6);
        list.add(7);
      Stream<Integer> stream = list.stream();
      //计算一下元素
        long count = stream.count();
        System.out.println(count);
    }
}
//打印结果
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA codec\4.1.23.Final\netty-codec-4.1.23.Final.jar com.xiaoxiao.demo02Lambda.DemoStreamCount
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Stream流中的limit方法

limit方法用于截取流中的元素,limit方法可以对流进行截取，只取用前n个

Stream<T> limit(Long maxSize)

参数是一个Long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取

limit方法是一个延迟方法，只是对流中的元素进行截取，返回的是一个新的流，所以可以继续调用Stream流中的其他方法

下面我们用代码来演示一下

public class StreamDemoLimit {
    public static void main(String[] args) {
        //获取一个Stream流
        String[] arr = {"张三","李四","王五","赵六","李思思"};
        Stream<String> stream = Stream.of(arr);
        //使用limit对stream流中的元素进行截取，只要前三个元素
        Stream<String> stream2 = stream.limit(3);
        //遍历stream流
        stream2.forEach(name-> System.out.println(name));
      }
}
//打印
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 
张三
李四
王五

Stream流中的skip方法

用于跳过元素

如果希望跳过前几个元素。可以使用skip方法获取一个截取之后的新流

Stream<T> skip(long n)

如果流的当前长度大于n，则跳过前n个。否则将会得到一个长度为0的空流

我们用代码来试试

public class DemoStreamSkip {
    public static void main(String[] args) {
        //获取一个Stream流
        String[] arr = {"张三","李四","王五","赵六","李思思"};
        Stream<String> stream = Stream.of(arr);
        //使用skip方法跳过前3个元素
        Stream<String> stream2 = stream.skip(3);
        //遍历stream流
        stream2.forEach(name-> System.out.println(name));
    }
}
//来试试
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 
赵六
李思思

Stream流中的常用方法concat方法

用于把流组合到一起

如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用Stream接口的静态方法concat

static<T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a,Stream<? extends T> b)

我们来用代码试试


public class DemoStreamConcat {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个Stream流
        Stream<String> stream1 = Stream.of("张三","李四","王五","赵六");
        //获取一个Stream流
        String[] arr = {"张三","李四","王五","赵六","李思思"};
        Stream<String> stream2 = Stream.of(arr);
        //把两个流和成一个流
        Stream<String> concat = Stream.concat(stream1,stream2);
        //遍历forEach
        concat.forEach(name-> System.out.println(name));
    }
}
//打印
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA com.xiaoxiao.demo02Lambda.DemoStreamConcat
张三
李四
王五
赵六
张三
李四
王五
赵六
李思思

兰陵平君

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