Java 8的Stream API：简洁、灵活、高效的集合操作

2023 年 07 月 18 日

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Java 8引入了一项重要的特性，即Stream API。Stream API提供了一种流式操作的方式，可以对集合进行过滤、映射、排序、聚合等操作，使得代码更简洁、易读，并且支持并行处理，提高了性能。本文将介绍如何结合Lambda表达式和Java 8的Stream API来进行集合操作，展示Stream API的强大功能和使用方法。

创建Stream

在使用Stream API之前，我们首先需要创建一个Stream对象，可以通过以下方式创建：

从集合创建Stream：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> stream = numbers.stream();

从数组创建Stream：

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
IntStream stream = Arrays.stream(array);

使用Stream的静态方法创建Stream：

Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c");

中间操作

中间操作是对Stream对象进行转换和处理的操作，可以链式调用多个中间操作。

filter：根据指定的条件过滤集合元素。

List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                 .filter(n -> n % 2 == 0)
                                 .collect(Collectors.toList());

map：将集合元素进行转换，生成一个新的Stream。

List<String> upperCaseNames = names.stream()
                                 .map(String::toUpperCase)
                                 .collect(Collectors.toList());

sorted：对集合元素进行排序。

List<Integer> sortedNumbers = numbers.stream()
                                   .sorted()
                                   .collect(Collectors.toList());

distinct：去除重复的集合元素。

List<Integer> uniqueNumbers = numbers.stream()
                                   .distinct()
                                   .collect(Collectors.toList());

limit：限制Stream的大小。

List<Integer> limitedNumbers = numbers.stream()
                                    .limit(3)
                                    .collect(Collectors.toList());

skip：跳过指定数量的元素。

List<Integer> skippedNumbers = numbers.stream()
                                    .skip(2)
                                    .collect(Collectors.toList());

终端操作

终端操作是对Stream对象进行最终操作的操作，执行终端操作后，Stream将不可再用。

forEach：对集合中的每个元素执行指定的操作。
```
names.stream()
   .forEach(System.out::println);
```

collect：将Stream中的元素收集到一个集合中。

List<Integer> collectedNumbers = numbers.stream()
                                      .collect(Collectors.toList());

reduce：将Stream中的元素进行归约操作，生成一个结果。
```
int sum = numbers.stream()
               .reduce(0, (a, b) -> a + b);
```

count：统计Stream中的元素数量。

long count = numbers.stream()
                  .count();

min和max：求Stream中的最小值和最大值。

Optional<Integer> min = numbers.stream()
                             .min(Integer::compareTo);

Optional<Integer> max = numbers.stream()
                             .max(Integer::compareTo);

anyMatch、allMatch和noneMatch：判断Stream中是否存在满足指定条件的元素。

boolean anyMatch = numbers.stream()
                        .anyMatch(n -> n > 5);

boolean allMatch = numbers.stream()
                        .allMatch(n -> n > 0);

boolean noneMatch = numbers.stream()
                         .noneMatch(n -> n < 0);

并行处理

Stream API支持并行处理，通过将Stream转换为并行流，可以充分利用多核处理器的优势，提高处理速度。

List<Integer> evenNumbers = numbers.parallelStream()
                                   .filter(n -> n % 2 == 0)
                                   .collect(Collectors.toList());

结论：
通过结合Lambda表达式和Java 8的Stream API，我们可以以一种简洁、灵活和高效的方式对集合进行操作。Stream API提供了丰富的中间操作和终端操作，可以满足各种需求，如过滤、映射、排序、归约等。同时，Stream API还支持并行处理，通过将Stream转换为并行流，可以充分利用多核处理器的优势，提高处理速度。使用Stream API，我们可以编写出更具表现力和可读性的代码，提高开发效率。

参考链接：

Java 8的Stream API：简洁、灵活、高效的集合操作