Java8 Stream API详细操作

一、Stream流的基本概念

1、什么是Stream流？

流是Java8引入的全新概念，它用来处理集合中的数据，对集合（Collection）对象功能的增强，专注于对集合对象进行各种非常便利、高效的聚合操作（aggregate operation），或者大批量数据操作 (bulk data operation)。

Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算，且只能遍历一次。同时结合 Lambda 表达式，极大的提高编程效率和程序可读性。

Stream流采用内部迭代方式，通过访问者模式(Visitor)实现。

若要对集合进行处理，则需我们手写处理代码，这就叫做外部迭代。比如：使用Iterator或for循环来遍历集合。

若要对流进行处理，我们只需告诉流我们需要什么结果，处理过程由流自行完成，这就称为内部迭代。比如：Collection.forEach(…)方法迭代。

2、Stream流的操作种类

流的操作可以分为两种：中间操作和终端操作。

1. 中间操作

当数据源中的数据上了流水线后，这个过程对数据进行的所有操作都称为中间（intermediate）操作。 

中间操作可以连接起来，将一个流转换为另一个流。这样多个操作可以串联成一个管道(Pipelining)， 如同流式风格（fluent style）。

中间操作都会返回流对象本身。

2. 终端操作 

当所有的中间操作完成后，若要将数据从流水线上拿下来，则需要执行终端（Terminal ）操作。 

一个流只能有一个终端操作，当这个操作执行后，流的操作就结束了，无法再被操作。

Terminal 操作的执行，才会真正开始流的遍历，并且会生成一个结果。

3、Stream流的操作过程

Stream流操作可以分三个步骤：

1、获取一个数据源：可以是集合，数组，I/O channel， 产生器generator 等。

2、中间操作（intermediate operation）：

      在管道的节点上进行处理，比如： filter、 distinct、 sorted等，它们可以串连起来形成流水线。

3、最终操作( terminal operation)：执行终端操作后本次流结束，并返回一个执行结果。

      注意：流进行了终止操作后，不能再次使用，否则会报错。

二、获取Stream流对象

在使用流之前，需要先拥有一个数据源，并通过 StreamAPI提供的一些方法获取该数据源的 Stearm接口类型流对象。

注意：

• 除了Stream类型外，还有几个IntStream、LongStream、DoubleStream很常用， 因为boxing 和 unboxing 会很耗时，所以特别为这三种基本数值型提供了对应的 Stream。
• 此外还有一个流类型：并行流parallelStream，parallelStream提供了流的并行处理，它是Stream的另一重要特性，其底层使用Fork/Join框架实现。

串行流：适合存在线程安全问题、阻塞任务、重量级任务，以及需要使用同一事务的逻辑。

Stearm类型有：Stream，还有IntStream、LongStream、DoubleStream也很常用，因 boxing和 unboxing会很耗时，所以，这三种基本数值型提供了对应的 Stream。

并行流：流的并行处理，适合没有线程安全问题、较单纯的数据处理任务。

Stearm类型有：并行流parallelStream。

其中 parallelStream()方法能够充分利用多核 CPU的优势，使用多线程加快对集合数据的处理速度。

下面来认识常用的数据源来获取 Stearm对象。后面进行操作的更多方法等，请查看API。

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private String sex;
    private int age;
    private int height;
...
}

1、集合 

集合 数据源比较为常用，通过 stream()方法即可获取 Stearm对象。

        List list = new ArrayList();
        list.add(new User(1, "赵云", "男", 18, 178));
        list.add(new User(2, "后裔", "男", 20, 188));
        list.add(new User(1, "妲己", "女", 17, 175));

        Stream stream = list.stream();
        Stream parallelStream = list.parallelStream();

2、数组 

通过 Arrays 类提供的静态 stream()方法获取数组的 Stearm对象。

        String[] arr = new String[]{"赵云", "后裔", "妲己"};
        Stream stream = Arrays.stream(arr);

3、值 

直接将几个值变成 Stearm对象，IntStream、LongStream、DoubleStream。

        IntStream intStream = IntStream.of(new int[]{1, 2, 3});
        LongStream longStream = LongStream.range(1, 3); // [1,3)
        LongStream longStream2 = LongStream.rangeClosed(1, 3); // [1,3]
        DoubleStream doubleStream = DoubleStream.of(1.0, 3.0); 

4、其他创建方法

• • static  Streamgenerate(Supplier s)

    返回一个无穷序列无序流，其中每个元素是由提供 Supplier生成。

    static  Streamiterate(T seed, UnaryOperator f)

    返回一个无穷序列有序 Stream由最初的一元 seed函数的 f迭代应用产生的，产生一个由 seed， f(seed)， f(f(seed)) Stream，等。

Stream中的 generate() 很好理解。

iterate () 方法，参数为一个种子值，和一个一元操作符（例如 f）。然后种子值成为 Stream 的第一个元素，f(seed) 为第二个，f(f(seed)) 第三个，以此类推。

注意：这两种方法创建的流是无限的，在管道中，必须利用 limit 之类的操作限制 Stream 大小。

        // 生成 10 个随机整数
        Stream stream = Stream.generate(new Random()::nextInt).limit(10);
        // 生成10个等差（2）数列
        Stream stream1 = Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10);

三、中间操作

1、filter方法：过滤掉不符合谓词判断的数据

• • Streamfilter(Predicate