Java Stream的基本概念以及创建方法

Java Stream是在Java 8中引入的一种全新的API，它主要用于处理集合类数据（数组、List、Set等）并支持函数式编程，提供流式操作的方法，使得操作简洁高效。本文将从Java Stream的基本概念和创建方法两个方面，为大家介绍Java Stream的使用技巧。

基本概念

流

Java Stream 是数据渠道，用于操作数据源（例如：集合、数组等）所生成的元素序列。"Stream"（流）指的是数据在一个一个的管道中传输，最终到达一个处理的目的地，类似于UNIX系统中的管道。

流的操作

Stream 操作可以分为两种类型：中间操作和终止操作。

中间操作

中间操作会返回一个新的 Stream，这样操作就变成了一个 filter-map-filter 结构，即多个操作会形成一个流水线，除非流水线上触发一个终止操作，否则中间操作不会执行任何处理。

示例1：过滤数组中的负数并对剩余的数进行平方处理

int[] nums = {-1, 2, -3, 4, -5};
IntStream.of(nums)
         .filter(num -> num > 0)
         .map(num -> num * num)
         .forEach(System.out::println);

上述代码中，IntStream.of(nums) 将数组转换为一个流，filter() 函数过滤掉小于0的元素，map() 函数对剩余的元素进行平方处理，最后通过forEach() 函数输出结果。

终止操作

终止操作会触发 Stream 的计算，并产生一些结果，该结果可以是任何不同的数据类型，例如：list、set、map、某个值或副作用等。终止操作后，Stream 不可再使用。

示例2：将一个数组中的元素累加求和

int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
int sum = IntStream.of(nums).sum();
System.out.println(sum); // 输出15

上述代码中，IntStream.of(nums) 将数组转换为一个流，sum() 函数计算数组中所有元素的和。

创建方法

Java Stream提供了多种创建方式，主要分为以下几类：

从集合中创建

Java8 中的 Collection 接口被扩展，提供了 stream() 和 parallelStream() 方法，可以通过流式语法对集合元素进行操作。

示例3：从List中创建流并对元素进行过滤和排序

List<String> list = Arrays.asList("java","c++","python","javascript");
list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("j"))
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);

上述代码中，首先通过Arrays.asList()创建一个List集合，然后调用stream()函数转换成一个Stream，接着对Stream进行 filter() 过滤，sorted() 排序，最后通过forEach() 输出结果。

从数组中创建

Java还提供了 Arrays.stream() 方法，可以直接将数组转换为一个 Stream 对象 ，对于基本数据类型的数组，可以使用 Arrays 类的 stream() 方法来生成流。

示例4：从数组中创建流并对元素进行操作

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
IntStream intStream = Arrays.stream(array);
intStream.filter(x -> x % 2 == 0)
         .map(x -> x + 1)
         .forEach(System.out::println);

上述代码中，首先通过 Arrays.stream() 创建一个 IntStream 对象，然后通过 filter() 和 map() 对元素进行过滤和映射处理，最后通过 forEach() 输出结果。

通过 Stream.generate() 或 Stream.iterate() 创建

Java提供 Stream.generate() 方法来创建 Stream，可以生成一个无限长度的 Stream，将生成的 Stream 存储到集合中，避免出现无限长度 Stream 导致的问题。

示例5：使用 Stream.generate() 创建流

Stream<Integer> stream = Stream.generate(() -> {
    return (int)(Math.random() * 100);
});
stream.limit(5).forEach(System.out::println);

上述代码中，Stream.generate() 创建了一个无限长度的随机数流，然后通过 limit() 函数限制元素个数，最后使用 forEach() 遍历输出结果。

通过其他方式创建

除了以上介绍的几种方法外，Java Stream还可以通过 BufferedReader.lines() 方法来从文件中逐行读取数据，或者通过 Pattern.splitAsStream() 方法来将字符串转换为流。

以上例子只是Java Stream的简单应用，还有很多关于 Java Stream 的操作和技巧值得探索。通过上述介绍，相信大家已经能够熟练使用Java Stream进行开发了。