Java Stream流

参考资料： Java入门到飞起

1. 引言

随着Java版本的不断演进，Java 8引入了Stream流，Stream流是一种用于处理集合数据的抽象概念，它允许开发者以声明式的方式处理数据，就像流水线上的工序一样，将各种操作串联起来完成复杂的数据转换和处理任务。而方法引用则进一步简化了Lambda表达式的使用，使得代码更加简洁明了。

本文将深入探讨Java Stream流和方法引用的核心概念、使用场景和最佳实践。我们将从基础概念入手，逐步讲解Stream流的创建方式、中间操作和终结操作。

2. Stream流

2.1 体验Stream流

案例需求

按照以下要求完成集合的创建和遍历：

1. 创建一个集合，存储多个字符串元素
2. 把集合中所有以"张"开头的元素存储到一个新的集合
3. 把"张"开头的集合中的长度为3的元素存储到一个新的集合
4. 遍历上一步得到的集合

原始方式实现

jdk1.8使用List.of()会报错的，9版本以上是可以用；8版本的话，可以用add一点点加。

public class MyStream1 {public static void main(String[] args) {// 集合初始化ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>(List.of("张三丰","张无忌","张翠山","王二麻子","张良","谢广坤"));// 筛选以"张"开头的元素ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();for (String s : list1) {if(s.startsWith("张")){list2.add(s);}}// 筛选长度为3的元素ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>();for (String s : list2) {if(s.length() == 3){list3.add(s);}}// 遍历输出for (String s : list3) {System.out.println(s);}      }
}

Stream流实现

import java.util.ArrayList;
public class MyStream1 {public static void main(String[] args) {// 集合初始化ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();list1.add("张三丰");list1.add("张无忌");list1.add("张翠山");list1.add("王二麻子");list1.add("张良");list1.add("谢广坤");// 使用 Stream API 筛选并输出结果list1.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(s -> s.length() == 3).forEach(System.out::println);}
}

Stream流优势

• 代码简洁：一行代码完成传统方式多行才能完成的操作
• 可读性强：方法链直观表达数据处理流程
• 函数式编程：引入Java的函数式编程范式

2.2 Stream流的常见生成方式

Stream流思想

Stream流可以看作数据的"流水线"，数据从源头进入，经过一系列处理，最终被消费。

生成方式

集合类型	生成方式	示例
Collection	stream()方法	list.stream()
Map	转换为Set后获取流	map.keySet().stream()
数组	Arrays.stream()	Arrays.stream(arr)
多个数据	Stream.of()	Stream.of(1,2,3)

代码示例

public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {// Collection生成流List<String> list = new ArrayList<>();Stream<String> listStream = list.stream();// Map生成流Map<String,Integer> map = new HashMap<>();Stream<String> keyStream = map.keySet().stream();// 数组生成流String[] strArray = {"a", "b", "c"};Stream<String> arrayStream = Arrays.stream(strArray);// 多个数据生成流Stream<String> ofStream = Stream.of("x", "y", "z");}
}

2.3 Stream流中间操作方法

中间操作特点

• 返回新的Stream对象
• 可以链式调用多个中间操作
• 不立即执行，形成流水线

方法	说明	示例
filter()	过滤元素	.filter(s -> s.startsWith("张"))
limit()	限制数量	.limit(3)
skip()	跳过元素	.skip(2)
concat()	合并流	Stream.concat(s1, s2)
distinct()	去重	.distinct()

代码示例

package stream;import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;/*** 该类演示了如何使用 Stream 流对集合进行过滤、限制和跳过操作。*/
public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> names = new ArrayList<String>();names.add("林青霞");names.add("张曼玉");names.add("王祖贤");names.add("柳岩");names.add("张敏");names.add("张无忌");// 过滤以"张"开头的名字System.out.println("1.过滤姓张的人--------");names.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).forEach(System.out::println);System.out.println("--------");// 限制前3个元素System.out.println("2.限制前三个元素--------");names.stream().limit(3).forEach(System.out::println);System.out.println("--------");     // 跳过前2个元素System.out.println("3.跳过第二个元素--------");names.stream().skip(2).forEach(System.out::println);System.out.println("--------");// 合并两个流并去重System.out.println("4. 合并2，3并去重--------");Stream<String> s1 = names.stream().limit(3);Stream<String> s2 = names.stream().skip(2);Stream.concat(s1, s2).distinct().forEach(System.out::println);}
}

结果输出：

1.过滤姓张的人--------
张曼玉
张敏
张无忌
--------
2.限制前三个元素--------
林青霞
张曼玉
王祖贤
--------
3.跳过第二个元素--------
王祖贤
柳岩
张敏
张无忌
--------
4. 合并2，3并去重--------
林青霞
张曼玉
王祖贤
柳岩
张敏
张无忌
PS E:\Trae\Traeproject>

2.4 Stream流终结操作方法

终结操作特点

• 执行后会关闭流，不能继续使用
• 通常用于获取结果或执行副作用操作

方法	说明	示例
forEach()	遍历元素	.forEach(System.out::println)
count()	计数	.count()

代码示例

public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {List<String> names = List.of("张三丰", "张无忌", "张翠山");// 遍历元素names.stream().forEach(System.out::println);// 计数long count = names.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).count();System.out.println("以张开头的人数: " + count);}
}

2.5 Stream流的收集操作【应用】

收集操作

将Stream中的元素收集到集合或其他数据结构中

方法	说明	示例
toList()	收集到List	.collect(Collectors.toList())
toSet()	收集到Set	.collect(Collectors.toSet())
toMap()	收集到Map	.collect(Collectors.toMap(...))

代码示例

public class StreamDemo {public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);// 收集到ListList<Integer> evenNumbers = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());// 收集到SetSet<Integer> oddNumbers = numbers.stream().filter(n -> n % 2 != 0).collect(Collectors.toSet());// 收集到MapList<String> personList = List.of("张三,25", "李四,30", "王五,28");Map<String, Integer> personMap = personList.stream().filter(s -> {String[] parts = s.split(",");return Integer.parseInt(parts[1]) >= 25;}).collect(Collectors.toMap(s -> s.split(",")[0],s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1])));}
}

2.6 Stream流综合练习

案例需求

处理演员数据：

1. 男演员：名字为3个字的前三人
2. 女演员：姓林的，并且不要第一个
3. 合并结果创建Actor对象

代码实现

// Actor类
public class Actor {private String name;public Actor(String name) {this.name = name;}// getter/setter...@Overridepublic String toString() {return "Actor{name='" + name + "'}";}
}// 测试类
public class StreamTest {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> manList = List.of("周润发", "成龙", "刘德华", "吴京", "周星驰", "李连杰");ArrayList<String> womanList = List.of("林心如", "张曼玉", "林青霞", "柳岩", "林志玲", "王祖贤");// 处理男演员Stream<String> manStream = manList.stream().filter(s -> s.length() == 3).limit(3);// 处理女演员Stream<String> womanStream = womanList.stream().filter(s -> s.startsWith("林")).skip(1);// 合并并创建Actor对象Stream.concat(manStream, womanStream).map(Actor::new)  // 方法引用创建Actor.forEach(System.out::println);  // 方法引用打印}
}

结果输出：

Actor：{name='周润发'}
Actor：{name='刘德华'}
Actor：{name='周星驰'}
Actor：{name='林青霞'}
Actor：{name='林志玲'}