Java基础：流Stream详解

什么是流Stream？

Java中的流（Stream）是指代表数据流通的对象。Stream与java.io包中的流不同，Stream没有io操作，是一种抽象的数据结构，是一种更高级、更便捷、更优雅的处理数据的方式。Stream的目的是通过类似于流水线的方式来处理集合中的元素，通过流的操作，可以将对集合的处理变得更加简单、减少代码量，提高代码可读性。

Stream特点：

• 不是数据结构：不像集合一样，Stream不是存储数据的数据结构，而是通过管道操作数据源（可以是集合，数组等）的元素序列；
• 惰性求值：操作并不离开数据源，且一般是延迟执行的，只有在需要的时候才执行；
• 数据消费一次：Stream在执行过程中只能被消费一次，一旦调用了终止操作，Stream会自动关闭。

Stream的操作

Stream的操作可以分为中间操作和终止操作两种。中间操作是在数据流经过管道后的一个环节，它可以对数据源（集合，数组等）的元素进行处理，处理后再传给下一个环节继续处理。而终止操作则是将处理完的数据流汇集起来并输出结果。Stream的中间操作和终止操作可以任意组合，这样可以构造出各种不同的数据处理流程。

中间操作

• filter(Predicate predicate)：过滤符合条件的元素，返回的是一个新的Stream；
• map(Function func)：将元素类型转换为另外一种类型，返回的是一个新的Stream；
• flatMap(Function> mapper)：将每个元素转换为一个或多个其他元素，并将所有元素合并到一个Stream中返回；
• distinct()：去重操作，返回的是一个新的Stream；
• sorted()：对Stream中的数据进行排序操作，返回的是一个新的Stream；
• limit(int maxSize)：对Stream中前maxSize个元素进行操作，返回的是一个新的Stream；
• skip(int n)：去除前n个元素，返回的是一个新的Stream。

终止操作

• forEach(Consumer action)：消费Stream中的元素，没有返回值；
• count()：返回Stream中的元素个数；
• collect(Collector collector)：将Stream汇集起来并输出结果；
• reduce(T identity, BinaryOperator accumulator)：使用给定的初始值identity和此Stream的元素相继调用二元运算，返回List中的所有元素的总和。

示例1：过滤出长度为5的名字

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Bob", "Mary", "Alice", "John");

names.stream()
    .filter(name -> name.length() == 5)
    .forEach(System.out::println);

输出结果：

Alice

示例2：计算集合中所有元素的和

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

int sum = nums.stream()
              .reduce(0, Integer::sum);

System.out.println(sum);

输出结果：

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总结

Stream是Java8中非常重要和强大的数据处理工具，通过Stream的管道操作，可以大大简化代码，提高代码的可读性和维护性，尤其是处理基于数据集合的任务时，Stream更是展现了其强大的威力。