Java8之StreamAPI & Optional

流的基本概念

什么是流

流是Java8引入的全新概念，它用来处理集合中的数据，暂且可以把它理解为一种高级集合。

集合操作一般十分麻烦，若要对集合进行筛选，投影，则需要写大量的代码，而流以声明的形式操作集合，就像SQL语句，只需要告诉流需要对集合进行什么操作，它就会自动进行操作，并将执行结果返回。

因此，流的集合操作对代码编写者来说是透明的，只需要向流下达命令，就会自动把结果返回，操作过程完全由Java处理，因此可以根据当前的硬件环境选择最优的方法处理。

流的特点

  • 只能遍历一次

可以把流想象成一条流水线，流水线的源头是我们的数据源，数据源中的元素依次被输送到流水线上，然后可以在流水线上对元素进行各种操作。一旦元素走到了流水线的另一头，那么这些元素就被消费掉了。这时就只能重新获取一个流重新遍历一遍。

  • 采用内部迭代方式

若要对集合进行处理，则需我们手写处理代码，这就叫做外部迭代。而要对流进行处理，我们只需告诉流我们需要什么结果，处理过程由流自行完成，这就称为内部迭代。

流的操作种类

分两种，分别中间操作和终端操作。

  • 中间操作

    当数据源中的数据上了流水线后，这个过程对数据进行的所有操作都称为中间操作。中间操作仍然会返回一个流对象，因此多个中间操作可以串联起来形成一个流水线。

  • 终端操作

    当所有中间操作完成后，若要将数据从流水线上拿下来，则需要进行终端操作。终端操作将返回一个执行结果，就是需要的数据。

流的操作过程

三步，1准备一个数据源 2执行中间操作（中间操作可以有多个，串联起来形成流水线）3执行终端操作（执行终端操作后本次流程结束，获得一个执行结果）

流的使用

1获取流

在使用流之前，首先需要拥有一个数据源，并通过StreamAPI提供的一些方法获取该数据源的流对象。数据源可以有多种形式：

  1. 集合

这种数据源比较常用，通过stream()方法即可获取流对象:

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List<Person> list =new ArrayList<person>();
Stream<Person> stream =list.stream();

2 数组

通过Arrays类提供的静态函数stream()获取数组的流对象：

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String[] names ={"chaimm","peter","john"};
Stream<String> stream =Arrays.stream(names);

3.值

直接将几个值变成流对象:

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Stream<String> stream =Stream.of("chaium","peter","john");

4.文件

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4
try(Stream lines = Files.lines(Paths.get(“文件路径名”),Charset.defaultCharset())){ 
//可对lines做一些操作 
}catch(IOException e){ 
}

2筛选filter

filter函数接收一个Lambda表达式作为参数，该表达式返回boolean，在执行过程中，流将元素逐一输送给filter，并筛选出执行结果为true的元素。
如，筛选出所有学生：

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List<Person> result = list.stream()
                    .filter(Person::isStudent)
                    .collect(toList());

3去重distinct

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List<Person> result =list.stream().distinct().collect(toList());

4截取

截取流的前N个元素

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List<Person> result =list.stream().limit(3).collect(toList());

5 跳过

跳过流的前N个元素

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List<Person> result =list.stream().skip(3).collect(toList());

6 映射

对流中的每个元素执行一个函数，使得元素转换成另一种类型输出，流会将每一个元素输送给map函数，并执行map中的lamdba表达式，最后将执行结果存入一个新的流中。

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List<Person> result =list.stream().map(Person::getName).collect(toList());

7 是否匹配任一元素

anymatch用于判断流中是否存在至少一个元素满足指定的条件，这个判断条件通过Lambda表达式传递给anyMatch，执行结果为boolean类型。
如，判断list中是否有学生：

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boolean result = list.stream()
            .anyMatch(Person::isStudent);

8 是否匹配所有元素

allMatch用于判断流中的所有元素是否都满足指定条件，这个判断条件通过Lambda表达式传递给anyMatch，执行结果为boolean类型。
如，判断是否所有人都是学生：

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boolean result = list.stream()
            .allMatch(Person::isStudent);

9 是否未匹配所有元素

noneMatch与allMatch恰恰相反，它用于判断流中的所有元素是否都不满足指定条件：

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boolean result = list.stream()
            .noneMatch(Person::isStudent);

10 获取任一元素findAny

findAny能够从流中随便选一个元素出来，它返回一个Optional类型的元素。

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Optional<Person> person = list.stream()
                                    .findAny();
Optional介绍

Optional是Java8新加入的一个容器，这个容器只存1个或0个元素，它用于防止出现NullpointException，它提供如下方法：

  • isPresent()
    判断容器中是否有值。
  • ifPresent(Consume lambda)
    容器若不为空则执行括号中的Lambda表达式。
  • T get()
    获取容器中的元素，若容器为空则抛出NoSuchElement异常。
  • T orElse(T other)
    获取容器中的元素，若容器为空则返回括号中的默认值。

11 获取第一个元素findFirst

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Optional<Person> person = list.stream()
                                    .findFirst();