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Stream Java8的集合类利器——走进Java Lambda(二)

分类: 文章 • 2024-04-20 18:57:05

通过前面的例子，相信你已经对Lambda表达式有了一个初步了解了，前一篇主要是属性Lambda的语法，这篇我们继续。
        Java8做了很多改进，以便我们少写点代码。接下来我们就来稍微了解一下，JDK自带的库文件中的一些简便工具吧。在本系列第〇篇，我就以一段“滑稽”的代码开头。说，在集合里面经常会做这种“滑稽”的处理。幸运的是，Java8给集合类提供了新技能，解决这个问题，新技能是Streams。我们现在就来了解他。
        假设我们现在要统计一个List<Person>里面的男性个数，那么代码我们通常是这样写的。

[java] view plain copy
  1. public int countMan(){  
  2.     int count = 0;  
  3.     Iterator<Person> iterator = personList.iterator();  
  4.     while(iterator.hasNext()){  
  5.     Person person = iterator.next();  
  6.         if(person.getGender().equal(“男”)){  
  7.             Count++;  
  8.         }  
  9.     }  
  10.     return count;  
  11. }  

他的处理过程如下图所示

Stream Java8的集合类利器——走进Java Lambda(二)

那么在Java8中，我们可以把上图的处理过程变成，下图这样子


Stream Java8的集合类利器——走进Java Lambda(二)

那么代码怎么写呢，可以写成这样：

Stream.filter()和Stream.count()

[java] view plain copy
  1. public int countMan(){  
  2.     return personList.stream().filter(person -> person.getGender().equal(“男”)).count();  
  3. }  

Stream在这里主要做了两件事情。

        第一、把所有人获取到

        第二、把“男性”过滤出来。

        我们最后调用count()就是获取结果，相当于获取新的List的size。只是相当于，仅仅为了利于我们理解方便，实际上，Stream并没有new一个新List。我们要做的事情就是，获取到Stream，告诉Stream我们要做什么，然后问Stream要结果。那要是我们不问Stream要结果，那会怎么样，答案是Stream绝对什么都不做。下面这段代码等于没有写：

[java] view plain copy
  1. public void function(){  
  2.     personList.stream().filter(person -> person.getGender().equal(“男”));  
  3. }  

你若不信，可以用下面一段代码测试。

[java] view plain copy
  1. public void function(){  
  2.     personList.stream().filter(person -> {  
  3.         System.out.println(“Go!”);  
  4.         person.getGender().equal(“男”);  
  5.     });  
  6. }  

        你会发现，其实他什么都没有打印，只需在后面向Stream要结果(比如调用.count()方法)，那么你一定会看到输出了“Go！”。是不是很像延迟加载？Bingo！他更像是设计模式里面的“生成器模式”不是吗。等等，Stream支持延迟加载可以支持“预先加载”(Eager)吗？不能我不会BB，count()方法就是。比如现在我们要获取personList里面年龄大于7的人这样一个子集，怎么弄呢？调用collect(toList)方法。如下：

[java] view plain copy
  1. public void function(){  
  2.     List<Person> personSublist = personList.stream().filter(person -> person.getAge() > 7).collect(Collectors.toList());  
  3.     System.out.println(personSublist);  
  4. }  

这样personSublist绝逼不是null。前面刚说[不问Stream要结果，Stream绝对不会听你的要求]。这里我们向Stream要结果了吗？要了，Collectors.toList()就相当于说“嘿，把结果个我打包到新List里面”。哦，敢情这个“预先加载”是幻觉？也不能这么说，我们得看看调用的方法返回的是什么值。若Stream的方法返回的是Stream类型，那么就是延迟加载，否则不是。

Stream.map()

讲了filter我们再来看看会用得很多的map，(你若知道javascript里面Array的filter和map，可以比较一下，不知道也没关系)。我们先假设有如下这么一个List。

[java] view plain copy
  1. List<String> collected = new ArrayList<>();  
  2. collected.add("alpha");  
  3. collected.add("beta");  
  4. collected.add("cool");  
  5. collected.add("delta");  

我们需要把里面的字母全部转换成大写，在Java8里，我们可以利用Steam这样写代码。

[java] view plain copy
  1. public void function(){  
  2.     List<String> collected = new ArrayList<>();  
  3.     collected.add("alpha");  
  4.     collected.add("beta");  
  5.     collected.add("cool");  
  6.     collected.add("delta");  
  7.     collected = collected.stream().map(string -> string.toUpperCase())  
  8.                 .collect(Collectors.toList());  
  9. }  

map的意思是，1对1转换。也就是说map方法执行后，得到的“新集合”跟原集合的size是一样大的，而filter方法执行后得到的“子集合”可以比原集合的size小。

Map和filter的区别可以用下面图示来表示


Stream Java8的集合类利器——走进Java Lambda(二)    Stream Java8的集合类利器——走进Java Lambda(二)

我们用map来干什么，比如前面说过,对List<Integer>进行处理的时，会频繁地包装和解包。这样消耗内存占用时钟。我们可以用map转换成List<int>类型再计算。关于这方面的，放在后面篇章里面说。

Stream.flatMap()

除了这两个常用的需求外还有一个用于合并用的方法叫做flatMap，我们看看下面代码，使用flatMap的一个例子。

[java] view plain copy
  1. /** 
  2.  * 测试flatMap类似于addAll的功能 
  3.  */  
  4. @Test  
  5. public void flatMapTest() {  
  6.     List<Integer> collected0 = new ArrayList<>();  
  7.     collected0.add(1);  
  8.     collected0.add(3);  
  9.     collected0.add(5);  
  10.     List<Integer> collected1 = new ArrayList<>();  
  11.     collected1.add(2);  
  12.     collected1.add(4);  
  13.     collected1 = Stream.of(collected0, collected1)  
  14.                     .flatMap(num -> num.stream()).collect(Collectors.toList());  
  15.     System.out.println(collected1);// 1,3,5,2,4  
  16. }  

或许有人会问List里面有有addAll，为什么还需要flatMap这个玩意呢。答案是这样的，flatMap可以一下子合并多个集合，并且，不会正真意义上new出新的集合出来，那么明显会占用更少的内存空间，若你要的就是合并后的新集合，那另当别论。这都是小儿科，若你想把List<Person>里面的Person里面的name和age单独放入一个集合内，这时选择flatMap来完成，也是极好的。

Stream.reduce()

介绍了过滤，转换，合并之后，再看一个，遍历操作临近元素的例子，比如现在有个放有整数的List，我们要得到其总和，那么我们可以用下面的代码来实现：

[java] view plain copy
  1. /** 
  2.  * 测试reduce方法 
  3.  */  
  4. @Test  
  5. public void reduceTest() {  
  6.     int sumAll = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0,  
  7.                     (sum, element) -> sum + element);// 给一个0是用来启动，的，若给-1，结果会是9  
  8.     System.out.println(sumAll);// 10  
  9. }  

上面代码运行的逻辑如下图所示

Stream Java8的集合类利器——走进Java Lambda(二)

讲到这里，就顺便提及一下Java双冒号运算，对于C++的同学来说，这种运算符并不陌生，但是Java到目前才引用进来。对于上面例子的代码我们还可以写成这样。

[java] view plain copy
  1. @Test  
  2. public void reduceTest() {  
  3.     int sumAll = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0,  
  4.                 Integer::sum);//  Integer在Java8中提供了sum求和静态方法。  
[java] view plain copy
  1. System.out.println(sumAll);// 10  

这里只是提及，先不做细讲。

Stream.mapToInt()

在Java8里面我们可以，借助Stream对集合类进行统计。比如，我们要对一群人的年龄信息进行简单统计，那么我们可以这样写

[java] view plain copy
  1. @Test  
  2. public void mapToIntTest(){  
  3.     List<Person> persons =  new PersonFactory().getPersons(8);//随机获取8个person实例  
  4.     IntSummaryStatistics intSummaryStatistics = persons.stream().mapToInt(person-> person.getAge()).summaryStatistics();  
  5.     System.out.println("最大年龄："+intSummaryStatistics.getMax()); //最大值  
  6.     System.out.println("最小年龄："+intSummaryStatistics.getMin()); //最小值  
  7.     System.out.println("年龄总和："+intSummaryStatistics.getSum()); //总计  
  8.     System.out.println("人数："+intSummaryStatistics.getCount());   //个数  
  9.     System.out.println("平均年龄："+intSummaryStatistics.getAverage());//平均数返回的是double类型  
  10. }  

注意，这里我们使用了mapToT方法，T表示基础数据类型，包括int long double，注意没有float哦。mapToT方法返回值是TStream类型，TStream类包含了一些处理基础数据的方法，可以让我们更方便。我们使用mapToT的原因，不仅仅是方便，还在于性能。我们知道，因为泛型的原因，可以有List<Integer>但是不能有List<int>，这里的IntStream就相当于是List<int>,int 所占内存比Integer小。根据上面两个例子，相信你能够自己推测出flatMapToInt()这种flatMapToT()的用法和功能了吧，这里的T同样表示int long double基础数据类型。若你还是对MapToT方法感到困惑，不知道怎么来的，那么，接下来我们就单独讲讲上面代码里Stream.mapToInt(person -> person.getAge())这一段，这里大有乾坤哦。Stream对mapToInt 的定义是这样的：

[java] view plain copy
  1. IntStream mapToInt(ToIntFunction<? super T> mapper);  
参数是ToIntFunction，这是个神马？ToIntFunction是一个函数接口，它只有一个方法。他的源码是这样写的：

[java] view plain copy
  1. @FunctionalInterface  
  2. public interface ToIntFunction<T> {  
  3.   /** 
  4.    * Applies this function to the given argument. 
  5.    * 
  6.    * @param value the function argument 
  7.    * @return the function result 
  8.    */  
  9.   int applyAsInt(T value);  
  10. }  
意思是说，这个接口可以调用applyAsInt方法，把任意一个对象T转换成int基础数据类型。那么这段代码：

[java] view plain copy
  1. Stream.mapToInt(person -> person.getAge())  
就是一个省略了ToIntFunction的匿名函数接口，也就相当于是：

[java] view plain copy
  1. ToIntFunction<Person> trans = person-> person.getAge();  
  2. Stream.mapToInt(trans)  
同时也相当于是代码：(纯粹是为了复习)
[java] view plain copy
  1. ToIntFunction<Person> trans = new ToIntFunction<Person>() {  
  2.     @Override  
  3.     public int applyAsInt(Person person) {  
  4.         return person.getAge();  
  5.     }  
  6. };  
  7. Stream.mapToInt(trans);  
除了ToIntFunction还有ToLongFunction 、ToDoubleFunction，它们的目的是把任意对象转换成基础数据类型。能不能把基本类型反转换成其他对象，能！但是得用别的函数接口，如IntFunction、 LongFunction、 DoubleFunction。更多功能请参考Java的API。

现在我们已经讲过几种Stream里面的方法了，Stream还有很多方法，这里就不一一介绍了，下一篇再说。末了要说的是，Stream可以链式调用，可以把链条拉得很长。比如，我们要获取，年龄在加上5岁后仍然小于8岁的男性,的姓氏。我们可以用类似下面的代码来实现

[java] view plain copy
  1. @Test    
  2. public void longChainTest() {    
  3.     List<Person> personList = new PersonFactory().getPersons(8);//随机获取8个person实例    
  4.     List<String> names = new ArrayList<>(); personList.stream().map(person -> { person.setAge(person.getAge() + 5);//年龄加5岁  
  5.                                                                                 return person; })  
  6.                                                                .filter(person -> person.getAge() < 8)//年龄小于8  
  7.                                                                .filter(person -> person.getGen().equals("男"))//男性  
  8.                                                                .forEach(person -> names.add(person.getFirstName()));//获取姓氏   
  9.     System.out.println(names);}   





我们先告一段落吧，要是没搞清楚，可以再看一遍上面的代码。



若你已经清楚了，那么小二我就上问题了。



1.Stream类是不是函数接口，为什么



2.以下是Stream的方法大纲的一部分(分号后表示返回类型)，指出这些方法是延迟加载，还是超前加载(eager也有预先加载，贪婪加载的叫法)



sorted():Stream<T>



toArray():Object[]



skip(long):Stream<T>



(载加迟延是不toArray有只)



3.如何利用Stream来实现，将personList的姓氏和性别组合成新的List？



参考答案：







[java] view
plain copy










    

  1. 
@Test  

    2. 

  2. 
public void ansTest() {  

    3. 

  3. 
    List<Person> personList = new PersonFactory().getPersons(5);<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">//随机生成5个person实例  

    4. 

  4. 
    List<String> names = personList  

    5. 

  5. 
                  .stream()  

    6. 

  6. 
                  .flatMap( person -> Stream.of(person.getFirstName(),  

    7. 

  7. 
                                         person.getGen())).collect(Collectors.toList());  

    8. 

  8. 
    System.out.println(names);  

    9. 

  9. 
}  

    10. 






4.运行和检查下面两段代码，并思考里作为无副作用的编程，我们应该提倡哪种方式？







[java] view
plain copy










    

  1. 
@Test  

    2. 

  2. 
public void convertTest() {  

    3. 

  3. 
    List<String> collected = new ArrayList<>();  

    4. 

  4. 
    collected.add("alpha");  

    5. 

  5. 
    collected.add("beta");  

    6. 

  6. 
    collected.add("cool");  

    7. 

  7. 
    collected.add("delta");  

    8. 

  8. 
    collected.stream().map(string -> string.toUpperCase())  

    9. 

  9. 
            .count();  

    10. 

  10. 
    System.out.println(collected);//此处打印出来的是大写还是小写，为什么？  

    11. 

  11. 
}  

    12. 

  12. 
  

    13. 

  13. 
@Test  

    14. 

  14. 
public void longChainTest() {  

    15. 

  15. 
    List<Person> personList = new PersonFactory().getPersons(5);//随机生成5个person实例  

    16. 

  16. 
    List<Integer> ages = new ArrayList<>();  

    17. 

  17. 
    personList.stream().forEach(person -> ages.add(person.getAge()));  

    18. 

  18. 
    System.out.println(ages);//第一处打印  

    19. 

  19. 
    ages.clear();  

    20. 

  20. 
    personList.stream().map(person -> {  

    21. 

  21. 
        person.setAge(person.getAge() + 10);  

    22. 

  22. 
        return person;  

    23. 

  23. 
    }).count();  

    24. 

  24. 
    personList.stream().forEach(person -> ages.add(person.getAge()));  

    25. 

  25. 
    System.out.println(ages);//第二处打印  

    26. 

  26. 
//问两处打印的值是否相同，为什么？  

    27. 

  27. 
}  

    28. 










我们先告一段落吧，要是没搞清楚，可以再看一遍上面的代码。

															

																					

								

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