--- title: Java 8 Stream流：掌握流式编程的精髓 shortTitle: 掌握Stream流 category: - Java核心 tag: - Java新特性 description: 本文详细介绍了Java 8引入的Stream流，阐述了Stream流的特点和用法。通过实际的代码示例，展示了如何使用Stream流对集合进行高效、简洁的操作。学习本文，让您快速掌握Java 8 Stream流的实践技巧，体验流式编程带来的编程乐趣。 head: - - meta - name: keywords content: Java,Java SE,Java基础,Java教程,二哥的Java进阶之路,Java进阶之路,Java入门,教程,java8,stream,java stream,Java 8, Stream流, 流式编程 --- # 10.1 掌握Stream流 两个星期以前，就有读者强烈要求我写一篇 Java Stream 流的文章，我说市面上不是已经有很多了吗，结果你猜他怎么说：“就想看你写的啊！”你看你看，多么苍白的喜欢啊。那就“勉为其难”写一篇吧，嘻嘻。 ![](https://cdn.tobebetterjavaer.com/tobebetterjavaer/images/java8/stream-1.jpg) 单从“Stream”这个单词上来看，它似乎和 java.io 包下的 InputStream 和 OutputStream 有些关系。实际上呢，没毛关系。Java 8 新增的 Stream 是为了解放程序员操作集合（Collection）时的生产力，之所以能解放，很大一部分原因可以归功于同时出现的 Lambda 表达式——极大的提高了编程效率和程序可读性。 Stream 究竟是什么呢？ >Stream 就好像一个高级的迭代器，但只能遍历一次，就好像一江春水向东流；在流的过程中，对流中的元素执行一些操作，比如“过滤掉长度大于 10 的字符串”、“获取每个字符串的首字母”等。 要想操作流，首先需要有一个数据源，可以是数组或者集合。每次操作都会返回一个新的流对象，方便进行链式操作，但原有的流对象会保持不变。 流的操作可以分为两种类型： 1）中间操作，可以有多个，每次返回一个新的流，可进行链式操作。 2）终端操作，只能有一个，每次执行完，这个流也就用光光了，无法执行下一个操作，因此只能放在最后。 来举个例子。 ```java List list = new ArrayList<>(); list.add("武汉加油"); list.add("中国加油"); list.add("世界加油"); list.add("世界加油"); long count = list.stream().distinct().count(); System.out.println(count); ``` `distinct()` 方法是一个中间操作（去重），它会返回一个新的流（没有共同元素）。 ```java Stream distinct(); ``` `count()` 方法是一个终端操作，返回流中的元素个数。 ```java long count(); ``` 中间操作不会立即执行，只有等到终端操作的时候，流才开始真正地遍历，用于映射、过滤等。通俗点说，就是一次遍历执行多个操作，性能就大大提高了。 理论部分就扯这么多，下面直接进入实战部分。 ### 01、创建流 如果是数组的话，可以使用 `Arrays.stream()` 或者 `Stream.of()` 创建流；如果是集合的话，可以直接使用 `stream()` 方法创建流，因为该方法已经添加到 Collection 接口中。 ```java public class CreateStreamDemo { public static void main(String[] args) { String[] arr = new String[]{"武汉加油", "中国加油", "世界加油"}; Stream stream = Arrays.stream(arr); stream = Stream.of("武汉加油", "中国加油", "世界加油"); List list = new ArrayList<>(); list.add("武汉加油"); list.add("中国加油"); list.add("世界加油"); stream = list.stream(); } } ``` 查看 Stream 源码的话，你会发现 `of()` 方法内部其实调用了 `Arrays.stream()` 方法。 ```java public static Stream of(T... values) { return Arrays.stream(values); } ``` 另外，集合还可以调用 `parallelStream()` 方法创建并发流，默认使用的是 `ForkJoinPool.commonPool()`线程池。 ```java List aList = new ArrayList<>(); Stream parallelStream = aList.parallelStream(); ``` ### 02、操作流 Stream 类提供了很多有用的操作流的方法，我来挑一些常用的给你介绍一下。 #### 1）过滤 通过 `filter()` 方法可以从流中筛选出我们想要的元素。 ```java public class FilterStreamDemo { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add("周杰伦"); list.add("王力宏"); list.add("陶喆"); list.add("林俊杰"); Stream stream = list.stream().filter(element -> element.contains("王")); stream.forEach(System.out::println); } } ``` `filter()` 方法接收的是一个 Predicate（Java 8 新增的一个函数式接口，接受一个输入参数返回一个布尔值结果）类型的参数，因此，我们可以直接将一个 Lambda 表达式传递给该方法，比如说 `element -> element.contains("王")` 就是筛选出带有“王”的字符串。 `forEach()` 方法接收的是一个 Consumer（Java 8 新增的一个函数式接口，接受一个输入参数并且无返回的操作）类型的参数，`类名 :: 方法名`是 Java 8 引入的新语法，`System.out` 返回 PrintStream 类，println 方法你应该知道是打印的。 `stream.forEach(System.out::println);` 相当于在 for 循环中打印，类似于下面的代码： ```java for (String s : strs) { System.out.println(s); } ``` 很明显，一行代码看起来更简洁一些。来看一下程序的输出结果： ``` 王力宏 ``` #### 2）映射 如果想通过某种操作把一个流中的元素转化成新的流中的元素，可以使用 `map()` 方法。 ```java public class MapStreamDemo { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add("周杰伦"); list.add("王力宏"); list.add("陶喆"); list.add("林俊杰"); Stream stream = list.stream().map(String::length); stream.forEach(System.out::println); } } ``` `map()` 方法接收的是一个 Function（Java 8 新增的一个函数式接口，接受一个输入参数 T，返回一个结果 R）类型的参数，此时参数 为 String 类的 length 方法，也就是把 `Stream` 的流转成一个 `Stream` 的流。 程序输出的结果如下所示： ``` 3 3 2 3 ``` #### 3）匹配 Stream 类提供了三个方法可供进行元素匹配，它们分别是： - `anyMatch()`，只要有一个元素匹配传入的条件，就返回 true。 - `allMatch()`，只有有一个元素不匹配传入的条件，就返回 false；如果全部匹配，则返回 true。 - `noneMatch()`，只要有一个元素匹配传入的条件，就返回 false；如果全部不匹配，则返回 true。 ```java public class MatchStreamDemo { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add("周杰伦"); list.add("王力宏"); list.add("陶喆"); list.add("林俊杰"); boolean anyMatchFlag = list.stream().anyMatch(element -> element.contains("王")); boolean allMatchFlag = list.stream().allMatch(element -> element.length() > 1); boolean noneMatchFlag = list.stream().noneMatch(element -> element.endsWith("沉")); System.out.println(anyMatchFlag); System.out.println(allMatchFlag); System.out.println(noneMatchFlag); } } ``` 因为“王力宏”以“王”字开头，所以 anyMatchFlag 应该为 true；因为“周杰伦”、“王力宏”、“陶喆”、“林俊杰”的字符串长度都大于 1，所以 allMatchFlag 为 true；因为 4 个字符串结尾都不是“沉”，所以 noneMatchFlag 为 true。 程序输出的结果如下所示： ``` true true true ``` #### 4）组合 `reduce()` 方法的主要作用是把 Stream 中的元素组合起来，它有两种用法： - `Optional reduce(BinaryOperator accumulator)` 没有起始值，只有一个参数，就是运算规则，此时返回 [Optional](https://mp.weixin.qq.com/s/PqK0KNVHyoEtZDtp5odocA)。 - `T reduce(T identity, BinaryOperator accumulator)` 有起始值，有运算规则，两个参数，此时返回的类型和起始值类型一致。 来看下面这个例子。 ```java public class ReduceStreamDemo { public static void main(String[] args) { Integer[] ints = {0, 1, 2, 3}; List list = Arrays.asList(ints); Optional optional = list.stream().reduce((a, b) -> a + b); Optional optional1 = list.stream().reduce(Integer::sum); System.out.println(optional.orElse(0)); System.out.println(optional1.orElse(0)); int reduce = list.stream().reduce(6, (a, b) -> a + b); System.out.println(reduce); int reduce1 = list.stream().reduce(6, Integer::sum); System.out.println(reduce1); } } ``` 运算规则可以是 [Lambda 表达式](https://mp.weixin.qq.com/s/ozr0jYHIc12WSTmmd_vEjw)（比如 `(a, b) -> a + b`），也可以是类名::方法名（比如 `Integer::sum`）。 程序运行的结果如下所示： ```java 6 6 12 12 ``` 0、1、2、3 在没有起始值相加的时候结果为 6；有起始值 6 的时候结果为 12。 ### 03、转换流 既然可以把集合或者数组转成流，那么也应该有对应的方法，将流转换回去——`collect()` 方法就满足了这种需求。 ```java public class CollectStreamDemo { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList<>(); list.add("周杰伦"); list.add("王力宏"); list.add("陶喆"); list.add("林俊杰"); String[] strArray = list.stream().toArray(String[]::new); System.out.println(Arrays.toString(strArray)); List list1 = list.stream().map(String::length).collect(Collectors.toList()); List list2 = list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new)); System.out.println(list1); System.out.println(list2); String str = list.stream().collect(Collectors.joining(", ")).toString(); System.out.println(str); } } ``` `toArray()` 方法可以将流转换成数组，你可能比较好奇的是 `String[]::new`，它是什么东东呢？来看一下 `toArray()` 方法的源码。 ```java A[] toArray(IntFunction generator); ``` 也就是说 `String[]::new` 是一个 IntFunction，一个可以产生所需的新数组的函数，可以通过反编译字节码看看它到底是什么： ```java String[] strArray = (String[])list.stream().toArray((x$0) -> { return new String[x$0]; }); System.out.println(Arrays.toString(strArray)); ``` 也就是相当于返回了一个指定长度的字符串数组。 当我们需要把一个集合按照某种规则转成另外一个集合的时候，就可以配套使用 `map()` 方法和 `collect()` 方法。 ```java List list1 = list.stream().map(String::length).collect(Collectors.toList()); ``` 通过 `stream()` 方法创建集合的流后，再通过 `map(String:length)` 将其映射为字符串长度的一个新流，最后通过 `collect()` 方法将其转换成新的集合。 Collectors 是一个收集器的工具类，内置了一系列收集器实现，比如说 `toList()` 方法将元素收集到一个新的 `java.util.List` 中；比如说 `toCollection()` 方法将元素收集到一个新的 ` java.util.ArrayList` 中；比如说 `joining()` 方法将元素收集到一个可以用分隔符指定的字符串中。 来看一下程序的输出结果： ```java [周杰伦, 王力宏, 陶喆, 林俊杰] [3, 3, 2, 3] [周杰伦, 王力宏, 陶喆, 林俊杰] 周杰伦, 王力宏, 陶喆, 林俊杰 ``` ![](https://cdn.tobebetterjavaer.com/tobebetterjavaer/images/java8/stream-2.jpg) ---- GitHub 上标星 9000+ 的开源知识库《[二哥的 Java 进阶之路](https://github.com/itwanger/toBeBetterJavaer)》第一版 PDF 终于来了！包括Java基础语法、数组&字符串、OOP、集合框架、Java IO、异常处理、Java 新特性、网络编程、NIO、并发编程、JVM等等，共计 32 万余字，可以说是通俗易懂、风趣幽默……详情戳：[太赞了，GitHub 上标星 9000+ 的 Java 教程](https://javabetter.cn/overview/) 微信搜 **沉默王二** 或扫描下方二维码关注二哥的原创公众号沉默王二，回复 **222** 即可免费领取。 ![](https://cdn.tobebetterjavaer.com/tobebetterjavaer/images/gongzhonghao.png)