Java JDK1.8 Stream 流的使用

1. Stream 简介

集合和数组是经常会用到的数据结构，通常会对它们做增、删、改、查、聚合、统计、过滤等操作。在较早的 Java 版本中对集合和数组的处理并不是很便捷，不过Java 8添加了一个新的抽象Stream，可以以一种声明的方式处理数据。Stream 使用一种类似用 SQL语句从数据库查询数据的直观方式来提供对 Java 集合运算和表达的支持，这种风格将要处理的元素集合看作一种流，流在管道中传输，并且可以在管道的节点上进行处理，比如筛选，排序，聚合等

Stream 的特性如下：

• 无存储
  Stream不是一种数据结构，只是数据源的一个视图，数据源可以是一个数组，Java容器或 I/O channel 等
• 为函数式编程提供支持
  对 Stream 的任何修改都不会修改真实的数据源，比如 Stream 的过滤操作并不会删除过滤掉的元素，而是产生一个不包含被过滤元素的新Stream
• 懒加载思想
  Stream上的操作并不会立即执行，只有等到用户真正需要结果的时候才会执行
• 可消费性
  Stream只能被最终操作操作一次，之后就会失效，类似容器的迭代器，想要再次操作必须重新生成。在最终操作之后，再次使用流将抛出异常：

  java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
  

对于流的处理主要有三种关键性操作：流的创建、中间操作（intermediate operation）以及最终操作(terminal operation)

2. Stream 创建

创建 Stream流通常有以下几种方法:

1. 使用已有集合创建流
   在Java 8中对集合类做了增强，在其中增加了stream方法，可以将一个集合类转换成流。以下代码通过一个已有的List调用其 stream() 方法创建一个流，这种创建流的方式也是最常用的一种

   除此以外还有一个parallelStream()方法可以为集合创建一个并行流。parallelStream()采用多线程来计算，默认的并发线程数要比CPU处理器的数量少1个，因为最优的策略是每个CPU处理器分配一个线程，然而主线程也算一个线程

   // 1. 集合类转化
   Arrays.asList("Nathan", "Hello", "HelloWorld");
   Stream<String> stream = strings.stream();
   
   // 2. 数组转化
   Stream<String> stream = Arrays.stream(new String[]{"Nathan", "Hello", "HelloWorld"})
   

2. 通过 Stream 创建流
   使用Stream提供的方法可以直接返回一个由指定元素组成的流

   Stream<String> stream = Stream.of("Nathan", "Hello", "HelloWorld");
   

3. Stream 常用操作

Stream 的操作主要分为两类：中间操作和最终操作。中间操作得到的结果还是一个Stream，我们需要借助最终操作将一个 Stream 转换成想要的类型

3.1 Stream 常用中间操作

操作方法	功能
filter	将符合指定条件的元素过滤出来
map	以指定的方式将元素映射为另一种类型的数据，其 lambda 表达式必须有返回值
flatMap	与 map 类似，但当其操作的元素是仍然可迭代的数组或集合时，flatMap 会将可迭代数据结构中的元素取出，以指定方式映射后合并为一个流
distinct	对流中的元素去重
sorted	对流进行排序
limit	返回 Stream 的前面 n 个元素
skip	扔掉前 n 个元素

3.2 Stream 常用最终操作

操作方法	功能
foreach	遍历流中的每个元素
count	统计流中的元素个数
collect	归约操作，可将流中的元素组成一个汇总结果，常用参数Collectors.toList()
max	统计流中最大对元素，但需要指定元素比较的规则 Comparator