Java 8 Stream流强大的原理

Java 8 Stream流是一个非常强大的特性，它为Java程序员提供了一个非常便捷的方式来处理集合数据。Stream流是基于Lambda表达式和函数式编程的，它是一个可以组合操作的序列化数据流。它的执行过程分为中间操作和终端操作，中间操作返回一个新的Stream流，终端操作将返回一个非Stream的结果。在这篇攻略中，我们将详细讲解Stream流的原理和使用方法。

1. Stream流的创建

在使用Stream流前，首先要创建一个Stream。创建Stream有以下几种方式：

• 从集合中创建Stream

  List<String> list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "JavaScript");
Stream<String> stream1 = list.stream(); // 创建串行流
Stream<String> stream2 = list.parallelStream(); // 创建并行流

• 从数组中创建Stream

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

• 通过Stream的of()方法创建Stream

  Stream<String> stream = Stream.of("Java", "C++", "Python", "JavaScript");

2. Stream流的中间操作

Stream的中间操作支持链式调用，每次调用完中间操作后返回一个新的Stream。例如：

List<String> list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "JavaScript");
Stream<String> stream = list.stream().filter(s -> s.startsWith("J")).map(String::toLowerCase).sorted();

这段代码中，我们创建了一个List集合，然后通过stream()方法创建一个Stream串行流。接着执行了三个中间操作：filter()、map()和sorted()，最后返回一个新的Stream串行流。

常见的中间操作如下：

• filter：过滤符合条件的元素
• map：将元素传递给函数处理（可以理解为转换成另一种类型）
• flatMap：将多个流进行合并
• distinct：去除重复元素
• sorted：对元素进行排序
• limit：获取指定数量的元素
• skip：跳过指定数量的元素

3. Stream流的终端操作

Stream的终端操作是最后一步操作，执行终端操作后，Stream便无法再进行操作。例如：

List<String> list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "JavaScript");
long count = list.stream().filter(s -> s.startsWith("J")).count();

这段代码中，我们创建了一个List集合，然后通过stream()方法创建一个Stream串行流。接着执行了一个中间操作filter()，最后执行终端操作count()，返回一个long类型的结果。

常见的终端操作如下：

• forEach：对每个元素执行操作
• collect：将Stream转换成List、Set、Map等数据类型
• count：返回元素数量
• min、max：返回最小或最大的元素
• reduce：聚合操作
• anyMatch：判断是否有元素符合条件
• allMatch：判断是否全部元素符合条件
• noneMatch：判断是否没有元素符合条件

4. Stream流示例

以下是一个计算List集合元素平均值的示例：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
OptionalDouble average = list.stream().mapToInt(Integer::intValue).average();
System.out.println("平均值为：" + average.getAsDouble());

首先创建一个List集合，将其转换成Stream串行流。然后执行一个中间操作mapToInt()，将元素转换成int类型，再执行一个终端操作average()，求出平均值。最后通过OptionalDouble类的getAsDouble()方法获取平均值。

以下是一个根据年龄分组的示例：

// 创建Person对象
class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

// 创建List集合
List<Person> personList = Arrays.asList(
        new Person("张三", 18),
        new Person("李四", 21),
        new Person("王五", 25),
        new Person("赵六", 18),
        new Person("田七", 20)
);

// 根据年龄分组
Map<Integer, List<Person>> ageMap = personList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getAge));
System.out.println(ageMap);

这段代码中，我们定义了一个Person类，创建了一个List集合，并对其调用stream()方法创建Stream串行流。接着执行一个终端操作collect()，将Stream转换为Map集合，根据年龄分组。最终输出分组结果。

以上是Java 8 Stream流的介绍和使用方法。通过灵活应用Stream的中间操作和终端操作，我们可以快速完成很多集合相关的操作。