详解java中的stream流

### Java Stream流的详细用法和概念 Java Stream（流）是Java 8引入的一个强大的功能，用于处理集合数据。Stream API提供了一种声明式的方式对数据进行过滤、转换、聚合等操作，使得代码更加简洁、可读性更高。 #### 1. Stream的概念 Stream是一个来自数据源的元素序列，支持顺序和并行聚合操作[^2]。它不是一种数据结构，而是对数据源（如Collection、数组或I/O通道）的一种抽象表示。Stream本身不存储数据，也不改变数据源的内容，而是通过一系列中间操作和终端操作来生成结果。 - **数据源**：Stream可以从各种来源创建，例如`Collection`、数组、文件或生成器函数。 - **中间操作**：这些操作返回一个新的Stream，并可以链式调用。常见的中间操作包括`filter`、`map`、`sorted`等。 - **终端操作**：这些操作会触发Stream的执行，并产生一个非Stream的结果（如`List`、`int`等）。常见的终端操作包括`forEach`、`collect`、`reduce`等。 #### 2. Stream的创建方式 以下是几种常见的创建Stream的方式： - 从`Collection`创建： ```java List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange"); Stream<String> stream = list.stream(); ``` - 从数组创建： ```java String[] fruits = {"apple", "banana", "orange"}; Stream<String> stream = Arrays.stream(fruits); ``` - 使用`Stream.of`： ```java Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "orange"); ``` - 从文件中创建： ```java try (Stream<String> stream = Files.lines(Paths.get("file.txt"), StandardCharsets.UTF_8)) { stream.forEach(System.out::println); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } ``` #### 3. Stream的常见操作 以下是一些常用的Stream操作及其示例： - **过滤（Filter）**：筛选出满足条件的元素。 ```java List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6); List<Integer> evenNumbers = numbers.stream() .filter(n -> n % 2 == 0) .collect(Collectors.toList()); ``` - **映射（Map）**：将每个元素转换为另一个形式。 ```java List<String> words = Arrays.asList("hello", "world"); List<Integer> lengths = words.stream() .map(String::length) .collect(Collectors.toList()); ``` - **排序（Sorted）**：对元素进行排序。 ```java List<Integer> sortedNumbers = numbers.stream() .sorted(Comparator.reverseOrder()) .collect(Collectors.toList()); ``` - **归约（Reduce）**：将Stream中的元素合并为一个值。 ```java Optional<Integer> sum = numbers.stream() .reduce((a, b) -> a + b); ``` - **收集（Collect）**：将Stream中的元素收集到一个集合中。 ```java Set<String> uniqueWords = words.stream() .collect(Collectors.toSet()); ``` #### 4. 并行Stream 对于大规模数据处理，Stream API提供了并行处理的能力。通过调用`parallelStream()`方法，可以启用并行流，从而利用多核处理器的优势。 ```java List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6); int sum = numbers.parallelStream() .mapToInt(Integer::intValue) .sum(); ``` #### 5. 使用场景 Stream API适用于以下场景： - 对集合进行过滤、转换、排序等操作时，Stream API可以提供简洁的解决方案[^1]。 - 在需要并行处理大规模数据集合时，Stream API能够显著提升性能[^2]。 - 当需要以声明式风格编写代码时，Stream API可以使代码更易读、更易于维护。 ### 示例代码 以下是一个完整的Stream API使用示例： ```java import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class StreamExample { public static void main(String[] args) { List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "grape"); // 过滤长度大于5的单词，并将其转换为大写 List<String> result = words.stream() .filter(word -> word.length() > 5) .map(String::toUpperCase) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(result); // 输出: [BANANA, ORANGE] } } ```