Java 提效神器 Stream 的冷门技巧
Stream
使用这个方法创建一个 Stream 对象。
new ArrayList<>().stream()
Filter
过滤器，里面传递一个函数，这个函数的返回结果如果为 true 则保留这个元素，否则的话丢弃这个元素。
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out::println);
Foreach
遍历，消费。
stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out::println);
Map
这个功能也是遍历，但是他是有返回值的，而上面的 Foreach 是没有返回值的，仅仅是单纯的消费。而且 Foreach 不能够链式调用，因为没有返回值，但是 Map 没问题。
stringCollection
.stream()
.map(String::toUpperCase)
.sorted(Comparator.reverseOrder())
.forEach(System.out::println);
Sorted
这个方法是用来排序的，里面传递的函数就是一个比较器，也可以不传递参数，使用默认的就好。
stringCollection
.stream()
.sorted(( x, y)-> y.length()-x.length())
.filter((s) -> s.startsWith("a"))
.forEach(System.out::println);
Match
根据在给定的 stream 对象中是否含有指定内容返回 true 或者 false 。
具体的有：
- allMatch
- anyMatch
- noneMatch
boolean anyStartsWithA = stringCollection
.stream()
.anyMatch((s) -> s.startsWith("a"));
boolean allStartsWithA = stringCollection
.stream()
.allMatch((s) -> s.startsWith("a"));
boolean noneStartsWithZ = stringCollection
.stream()
.noneMatch((s) -> s.startsWith("z"));
count
计算集合中的元素的个数。
long startsWithB = stringCollection
.stream()
.filter((s) -> s.startsWith("b"))
.count();
reduce
这个函数就是类似于斐波那契数列，每次传递的参数是上一次的结果和从集合中取出的新元素。第一次默认取出了第一个元素和第二个元素。
简单的例子就是，第一次取出 0,1 第二次取出 第一次reduce的结果作为第一个参数，取出 2 作为第二个参数，以此类推。
Optional<String> reduced =
stringCollection
.stream()
.sorted()
.reduce((s1, s2) -> s1 + "#" + s2);
parallelStream
并行的 steam 流，可以进行并行处理，这样会效率更高。在使用stream.foreach时这个遍历没有线程安全问题，但是使用parallelStream就会有线程安全问题，所有在parallelStream里面使用的外部变量，比如集合一定要使用线程安全集合，不然就会引发多线程安全问题。如果说需要保证安全性需要使用 reduce 和 collect，不过这个用起来超级麻烦！！！
long count = values.parallelStream().sorted().count();
IntStream.range(a,b)
可以直接生成 从 a 到 b 的整数这里还是遵循编程语言的大多数约定，那就是含头不含尾。
IntStream.range(0, 10)
.forEach(System.out::println);
输出的结果是
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
new Random().ints()
获取一系列的随机值，这个接口出来的数据是连续不断的，所以需要用limit来限制一下。
new Random().ints().limit(10).forEach(System.out::println);
Supplier
Supplier<String> stringSupplier=String::new;
stringSupplier.get();
该接口就一个抽象方法get方法,不用传入任何参数,直接返回一个泛型T的实例.就如同无参构造一样
Consumer
1. accept方法
该函数式接口的唯一的抽象方法,接收一个参数,没有返回值.
2. andThen方法
在执行完调用者方法后再执行传入参数的方法.
public class ConsumerTest {
public static void main(String[] args) {
Consumer<Integer> consumer = (x) -> {
int num = x * 2;
System.out.println(num);
};
Consumer<Integer> consumer1 = (x) -> {
int num = x * 3;
System.out.println(num);
};
consumer.andThen(consumer1).accept(10);
}
先执行了 consumer.accept(10) 然后执行了 consumer1.accept(10)
ifPresent
针对一个optional 如果有值的话就执行否则不执行。
IntStream
.builder()
.add(1)
.add(3)
.add(5)
.add(7)
.add(11)
.build()
.average()
.ifPresent(System.out::println);
average 执行结果就是一个 optional
Collect
他有两种调用方式
<R> R collect(Supplier<R> supplier,
BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
BiConsumer<R, R> combiner);
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);
下面主要介绍一下这两种方式的使用方法：
1. 函数
第一种调用方式的接口如下
<R> R collect(Supplier<R> supplier,
BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
BiConsumer<R, R> combiner);
- supplier 这个参数就是提供一个容器，可以看到最后 collect 操作的结果是一个 R 类型变量，而 supplier 接口最后需要返回的也是一个 R 类型的变量，所以说这里返回的是收集元素的容器。
- accumulator 参数，看到这个函数的定义是传入一个 R 容器，后面则是 T 类型的元素，需要将这个 T 放到 R 容器中，即这一步是用来将元素添加到容器中的操作。
- conbiner 这个参数是两个容器，即当出现多个容器的时候容器如何进行聚合。
一个简单的例子：
String concat = stringStream.collect(StringBuilder::new, StringBuilder::append,StringBuilder::append).toString();
//等价于上面,这样看起来应该更加清晰
String concat = stringStream.collect(() -> new StringBuilder(),(l, x) -> l.append(x), (r1, r2) -> r1.append(r2)).toString();
2. Collector 接口
第二种方案是更高级的用法采用了 Collector 接口：
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);
可以看到他返回的还是一个 R 类型的变量，也就是容器。
Collector接口是使得collect操作强大的终极武器,对于绝大部分操作可以分解为旗下主要步骤,提供初始容器->加入元素到容器->并发下多容器聚合->对聚合后结果进行操作
static class CollectorImpl<T, A, R> implements Collector<T, A, R> {
private final Supplier<A> supplier;
private final BiConsumer<A, T> accumulator;
private final BinaryOperator<A> combiner;
private final Function<A, R> finisher;
private final Set<Characteristics> characteristics;
CollectorImpl(Supplier<A> supplier,
BiConsumer<A, T> accumulator,
BinaryOperator<A> combiner,
Function<A,R> finisher,
Set<Characteristics> characteristics) {
this.supplier = supplier;
this.accumulator = accumulator;
this.combiner = combiner;
this.finisher = finisher;
this.characteristics = characteristics;
}
CollectorImpl(Supplier<A> supplier,
BiConsumer<A, T> accumulator,
BinaryOperator<A> combiner,
Set<Characteristics> characteristics) {
this(supplier, accumulator, combiner, castingIdentity(), characteristics);
}
@Override
public BiConsumer<A, T> accumulator() {
return accumulator;
}
@Override
public Supplier<A> supplier() {
return supplier;
}
@Override
public BinaryOperator<A> combiner() {
return combiner;
}
@Override
public Function<A, R> finisher() {
return finisher;
}
@Override
public Set<Characteristics> characteristics() {
return characteristics;
}
}
可以看到我们可以直接 new CollectorImpl 然后将这些函数传入，另外还有一种简单的方式就是 使用 Collector.of()依然可以直接传入函数。和 new CollectorImpl 是等价的。
3. 工具函数
1. toList()
容器: ArrayList::new
加入容器操作: List::add
多容器合并: left.addAll(right); return left;
public static <T>
Collector<T, ?, List<T>> toList() {
return new CollectorImpl<>((Supplier<List<T>>) ArrayList::new, List::add,
(left, right) -> { left.addAll(right); return left; },
CH_ID);
}
2.joining()
容器: StringBuilder::new
加入容器操作: StringBuilder::append
多容器合并: r1.append(r2); return r1;
聚合后的结果操作: StringBuilder::toString
public static Collector<CharSequence, ?, String> joining() {
return new CollectorImpl<CharSequence, StringBuilder, String>(
StringBuilder::new, StringBuilder::append,
(r1, r2) -> { r1.append(r2); return r1; },
StringBuilder::toString, CH_NOID);
}
3.groupingBy()
roupingBy是toMap的一种高级方式,弥补了toMap对值无法提供多元化的收集操作,比如对于返回Map<T,List<E>>这样的形式toMap就不是那么顺手,那么groupingBy的重点就是对Key和Value值的处理封装.分析如下代码,其中classifier是对key值的处理,mapFactory则是指定Map的容器具体类型,downstream为对Value的收集操作.
public static <T, K, D, A, M extends Map<K, D>>
Collector<T, ?, M> groupingBy(Function<? super T, ? extends K> classifier,
Supplier<M> mapFactory,
Collector<? super T, A, D> downstream) {
.......
}
一个简单的例子
//原生形式
Lists.<Person>newArrayList().stream()
.collect(() -> new HashMap<Integer,List<Person>>(),
(h, x) -> {
List<Person> value = h.getOrDefault(x.getType(), Lists.newArrayList());
value.add(x);
h.put(x.getType(), value);
},
HashMap::putAll
);
//groupBy形式
Lists.<Person>newArrayList().stream()
.collect(Collectors.groupingBy(Person::getType, HashMap::new, Collectors.toList()));
//因为对值有了操作,因此我可以更加灵活的对值进行转换
Lists.<Person>newArrayList().stream()
.collect(Collectors.groupingBy(Person::getType, HashMap::new, Collectors.mapping(Person::getName,Collectors.toSet())));
// 还有一种比较简单的使用方式 只需要传递一个参数按照key来划分
Map<Integer, List<Person>> personsByAge = persons
.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(p -> p.age));
4.reducing()
reducing是针对单个值的收集,其返回结果不是集合家族的类型,而是单一的实体类T
容器: boxSupplier(identity),这里包裹用的是一个长度为1的Object[]数组,至于原因自然是不可变类型的锅
加入容器操作: a[0] = op.apply(a[0], t)
多容器合并: a[0] = op.apply(a[0], b[0]); return a;
聚合后的结果操作: 结果自然是Object[0]所包裹的数据a -> a[0]
优化操作状态字段: CH_NOID
public static <T> Collector<T, ?, T>
reducing(T identity, BinaryOperator<T> op) {
return new CollectorImpl<>(
boxSupplier(identity),
(a, t) -> { a[0] = op.apply(a[0], t); },
(a, b) -> { a[0] = op.apply(a[0], b[0]); return a; },
a -> a[0],
CH_NOID);
}
简单来说这个地方做的事情和 reduce 是一样的，第一个 id 传入的就是 reduce 的初始值，只是他把它包装成一个 长度为1的数组了。
//原生操作
final Integer[] integers = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5)
.stream()
.collect(() -> new Integer[]{0}, (a, x) -> a[0] += x, (a1, a2) -> a1[0] += a2[0]);
//reducing操作
final Integer collect = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5)
.stream()
.collect(Collectors.reducing(0, Integer::sum));
//当然Stream也提供了reduce操作
final Integer collect = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5)
.stream().reduce(0, Integer::sum)
