一文带你入门Java Stream流，太强了

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。

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。

List<String> 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); 复制代码

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）。

Stream<T> distinct(); 复制代码

count()方法是一个终端操作，返回流中的元素个数。

long count(); 复制代码

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。

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<String> stream = Arrays.stream(arr); stream = Stream.of("武汉加油", "中国加油", "世界加油"); List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("武汉加油"); list.add("中国加油"); list.add("世界加油"); stream = list.stream(); } } 复制代码

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。

public static<T> Stream<T> of(T... values) { return Arrays.stream(values); } 复制代码

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。

List<Long> aList = new ArrayList<>(); Stream<Long> parallelStream = aList.parallelStream(); 复制代码

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。

public class FilterStreamDemo { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("周杰伦"); list.add("王力宏"); list.add("陶喆"); list.add("林俊杰"); Stream<String> stream = list.stream().filter(element -> element.contains("王")); stream.forEach(System.out::println); } } 复制代码

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QQ号购买平台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：

for (String s : strs) { System.out.println(s); } 复制代码

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：

王力宏复制代码

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。

public class MapStreamDemo { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("周杰伦"); list.add("王力宏"); list.add("陶喆"); list.add("林俊杰"); Stream<Integer> stream = list.stream().map(String::length); stream.forEach(System.out::println); } } 复制代码

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<String>的流转成一个Stream<Integer>的流。

程序输出的结果如下所示：

3 3 2 3 复制代码

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；如果全部匹配，则返回 true。

public class MatchStreamDemo { public static void main(String[] args) { List<String> 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); } } 复制代码

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 复制代码

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<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)

没有起始值，只有一个参数，就是运算规则，此时返回Optional。

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> 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。

public class ReduceStreamDemo { public static void main(String[] args) { Integer[] ints = {0, 1, 2, 3}; List<Integer> list = Arrays.asList(ints); Optional<Integer> optional = list.stream().reduce((a, b) -> a + b); Optional<Integer> 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); } } 复制代码

运算规则可以是Lambda 表达式（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：

6 6 12 12 复制代码

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。

public class CollectStreamDemo { public static void main(String[] args) { List<String> 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<Integer> list1 = list.stream().map(String::length).collect(Collectors.toList()); List<String> 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); } } 复制代码

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。

<A> A[] toArray(IntFunction<A[]> generator); 复制代码

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：

String[] strArray = (String[])list.stream().toArray((x$0) -> { return new String[x$0]; }); System.out.println(Arrays.toString(strArray)); 复制代码

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。

List<Integer> list1 = list.stream().map(String::length).collect(Collectors.toList()); 复制代码

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：

[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, 林俊杰复制代码

04、鸣谢

好了，我亲爱的读者朋友，以上就是本文的全部内容了，是不是感觉 Stream 流实在是太强大了？我是沉默王二，一枚有趣的程序员。原创不易，莫要白票，请你为本文点赞个吧，这将是我写作更多优质文章的最强动力。

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