都2023年了,如果不会Stream流、函数式编程?你确定能看懂公司代码?

简介: 都2023年了,如果你不会Stream流、函数式编程?你确定能看懂同事写的代码? 那么建议来了解一下Stream流, 因为它使用简单,易操作,易上手而代码简洁,开发快速,一看就令人很爽😎😎😎 . 其实Stream流式编程表达式接近自然语言,易于理解 , 集万千优点与一身, 语法优美👉👉👉.下面来简单认识一下今天的主角Stream流吧

👳我亲爱的各位大佬们好😘😘😘
♨️本篇文章记录的为 Stream流、函数式编程 相关内容,适合在学Java的小白,帮助新手快速上手,也适合复习中,面试中的大佬🙉🙉🙉。
♨️如果文章有什么需要改进的地方还请大佬不吝赐教❤️🧡💛
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都2023年了,如果你不会Stream流、函数式编程?你确定能看懂同事写的代码? 那么建议来了解一下Stream流, 因为它使用简单,易操作,易上手而代码简洁,开发快速,一看就令人很爽😎😎😎 .
其实Stream流式编程表达式接近自然语言,易于理解 , 集万千优点与一身, 语法优美👉👉👉.下面来简单认识一下今天的主角Stream流吧

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介绍

​ Java8的Stream使用的是函数式编程模式,但是此流非彼流, 不像我们以前认识到的I/O流等, 既不是字节流也不是字符流. 如同它的名字一样,Stream可以被用来对集合或数组进行链状流式的操作。可以更方便的让我们对集合或数组操作。

环境准备

引入lombok依赖, 可以方便我们后期对实体类的操作

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.12</version>
        </dependency>
    </dependencies>

Author 实体类和Book实体类

Author和Book之间是一对多关系, 每个Author包含多个Book

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@EqualsAndHashCode//用于后期的去重使用
public class Author {
   
   
    //id
    private Long id;
    //姓名
    private String name;
    //年龄
    private Integer age;
    //简介
    private String intro;
    //作品
    private List<Book> books;
}

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@EqualsAndHashCode//用于后期的去重使用
public class Book {
   
   
    //id
    private Long id;
    //书名
    private String name;

    //分类
    private String category;

    //评分
    private Integer score;

    //简介
    private String intro;

}

数据初始化

private static List<Author> getAuthors() {
   
   
        //数据初始化
        Author author = new Author(1L,"蒙多",33,"一个从菜刀中明悟哲理的祖安人",null);
        Author author2 = new Author(2L,"亚拉索",15,"狂风也追逐不上他的思考速度",null);
        Author author3 = new Author(3L,"易",14,"是这个世界在限制他的思维",null);
        Author author4 = new Author(3L,"易",14,"是这个世界在限制他的思维",null);

        //书籍列表
        List<Book> books1 = new ArrayList<>();
        List<Book> books2 = new ArrayList<>();
        List<Book> books3 = new ArrayList<>();

        books1.add(new Book(1L,"刀的两侧是光明与黑暗","哲学,爱情",88,"用一把刀划分了爱恨"));
        books1.add(new Book(2L,"一个人不能死在同一把刀下","个人成长,爱情",99,"讲述如何从失败中明悟真理"));

        books2.add(new Book(3L,"那风吹不到的地方","哲学",85,"带你用思维去领略世界的尽头"));
        books2.add(new Book(3L,"那风吹不到的地方","哲学",85,"带你用思维去领略世界的尽头"));
        books2.add(new Book(4L,"吹或不吹","爱情,个人传记",56,"一个哲学家的恋爱观注定很难把他所在的时代理解"));

        books3.add(new Book(5L,"你的剑就是我的剑","爱情",56,"无法想象一个武者能对他的伴侣这么的宽容"));
        books3.add(new Book(6L,"风与剑","个人传记",100,"两个哲学家灵魂和肉体的碰撞会激起怎么样的火花呢?"));
        books3.add(new Book(6L,"风与剑","个人传记",100,"两个哲学家灵魂和肉体的碰撞会激起怎么样的火花呢?"));

        author.setBooks(books1);
        author2.setBooks(books2);
        author3.setBooks(books3);
        author4.setBooks(books3);

        List<Author> authorList = new ArrayList<>(Arrays.asList(author,author2,author3,author4));
        return authorList;
    }

常用操作

创建流

单列集合: 集合对象.stream()

    List<Author> authors = getAuthors();
    Stream<Author> stream = authors.stream();

数组:Arrays.stream(数组)或者使用Stream.of来创建

    Integer[] arr = {
   
   1,2,3,4,5};
    Stream<Integer> stream = Arrays.stream(arr);
    Stream<Integer> stream2 = Stream.of(arr);

双列集合:转换成单列集合后再创建

    Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
    map.put("天邪龙王",19);
    map.put("天启帝君",17);
    map.put("圣灵谱尼",16);

    Stream<Map.Entry<String, Integer>> stream = map.entrySet().stream();

在这里插入图片描述

中间操作

filter

作用 : ​可以对流中的元素进行条件过滤,符合过滤条件的才能继续留在流中。

        //打印所有年龄小于18的作家的名字,并且要注意去重
        List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .distinct()
                .filter(new Predicate<Author>() {
   
   
                    @Override
                    public boolean test(Author author) {
   
   
                        return author.getAge() < 18;
                    }
                })//筛选年龄小于18的
                .forEach(new Consumer<Author>() {
   
   
                    @Override
                    public void accept(Author author) {
   
   
                        System.out.println(author.getName());
                    }
                });//遍历打印名字

其中authors.stream()操作把authors集合转化为stream流对象, .distinct()的作用是去除重复, .filter()中通过使用匿名内部类重写Predicate接口中的test()方法对条件进行过滤, .forEach()是终结操作(下面会进行解释说明)

有了这几个条件, 我们可以使用lambda表达式的方法将其进一步简化一下

对lambda表达式不太了解的小老弟小老妹儿可以点击这儿了

List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .filter(author -> author.getName().length()>1)
                .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

map

作用 : 可以把对流中的元素进行计算或转换。

在这里插入图片描述

官方文档的解释是 :

返回由将给定函数应用于此流元素的结果组成的流。
这是一个中间操作。
参数:mapper–应用于每个元素的无干扰无状态函数
类型参数: –新流的元素类型
返回:新流

此map非彼map ,这里的map方法不是转换为Map对象的意思,谨记谨记。

map本意就是映射,只不过java中map更多指代集合,说的是一个键根据映射可以找到一个值,这里map只是又回归了本来的含义。

例如:

打印所有作家的姓名

    authors
       .stream()
       .map(new Function<Author, String>() {
   
   
           @Override
           public String apply(Author author) {
   
   
               return author.getName();
           }
       })
       .forEach(new Consumer<String>() {
   
   
           @Override
           public void accept(String name) {
   
   
               System.out.println(name);
           }
       });

在更多的时候我们见到的都是lambda表达式写法,

        //获取所有作者的名字
          List<Author> authors = getAuthors();
          authors.stream()
              .map(author -> author.getName())
              .forEach(name->System.out.println(name));

        //获取所有作者的年龄并加上10
        authors.stream()
                .map(author -> author.getAge())
                .map(age->age+10)
                .forEach(age-> System.out.println(age));

对于复杂的中间操作, 相同的方法可以使用多次

distinct

作用 : 可以去除流中的重复元素。

例如:

打印所有作家的姓名,并且要求其中不能有重复元素。

    List<Author> authors = getAuthors();
    authors.stream()
            .distinct()
            .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

执行流程

在这里插入图片描述

注意distinct方法是依赖Objectequals方法来判断是否是相同对象的。所以需要注意重写equals方法。

Object的equals方法是直接使用"=="来进行比较的, 也就是说如果两个对象的地址值相同则会判定是同一个对象, 但是在实际的生产过程中并不是只判定地址是否相同, 如果两个对象的所有属性都相同我们就也可以判定是同一个对象, 所以我们要重写equals方法和hashCode方法.

sorted

作用 : 可以对流中的元素进行排序。


例如:

对流中的元素按照年龄进行降序排序,并且要求不能有重复的元素。

    List<Author> authors = getAuthors();
//对流中的元素按照年龄进行降序排序,并且要求不能有重复的元素。
    authors.stream()
            .distinct()
            .sorted()
            .forEach(author -> System.out.println(author.getAge()));

sorted()使用:

  1. 实现compare接口
  2. 传一个匿名对象 目的:实现比较逻辑
      List<Author> authors = getAuthors();
    //        对流中的元素按照年龄进行降序排序,并且要求不能有重复的元素。
      authors.stream()
              .distinct()
              .sorted((o1, o2) -> o2.getAge()-o1.getAge())
              .forEach(author -> System.out.println(author.getAge()));
    

注意:如果调用空参的sorted()方法,需要流中的元素是实现了Comparable

limit

作用 : 可以设置流的最大长度,超出的部分将被抛弃。

例如:

对流中的元素按照年龄进行降序排序,并且要求不能有重复的元素,然后打印其中年龄最大的两个作家的姓名。

     List<Author> authors = getAuthors();
     authors.stream()
           .distinct()
           .sorted()
           .limit(2)
           .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

skip

作用 : ​ 跳过流中的前n个元素,返回剩下的元素。

例如:

​ 打印除了年龄最大的作家外的其他作家,要求不能有重复元素,并且按照年龄降序排序。

  List<Author> authors = getAuthors();
   authors.stream()
           .distinct()
           .sorted()
           .skip(1)
           .forEach(author -> System.out.println(author.getName()));

(硬核分页)

给大家整个活, 我们既然知道了limit和skip的作用, 那么我们加上一点点细节就可以实现分页功能了(比较硬核)

分页公式 : skip((page-1)*row).limit(row)

其中 page为页数, row为每一页行数

废话不多说, 上代码

//共10条数据, 分2页每页4条数据
  List<Author> authors = getAuthors();
       int page = 2;
       int row = 5;
       authors.stream()
               .skip((page-1)*row).limit(row)
               .forEach(s-> System.out.println(s));

效果如下

在这里插入图片描述

flatMap

作用 : ​ map只能把一个对象转换成另一个对象来作为流中的元素。而flatMap可以把一个对象转换成多个对象作为流中的元素。

API注释:

flatMap()操作的效果是对流的元素应用一对多转换,然后将生成的元素展平为新的流。

例一:

​ 打印所有书籍的名字。要求对重复的元素进行去重。

//        打印所有书籍的名字。要求对重复的元素进行去重。
        List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .distinct()
                .forEach(book -> System.out.println(book.getName()));

效果如下

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

例二:

​ 打印现有数据的所有分类。要求对分类进行去重。不能出现这种格式:哲学,爱情

//        打印现有数据的所有分类。要求对分类进行去重。不能出现这种格式:哲学,爱情     爱情
        List<Author> authors = getAuthors();
        authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .distinct()
                .flatMap(book -> Arrays.stream(book.getCategory().split(",")))
                .distinct()
                .forEach(category-> System.out.println(category));

在这里插入图片描述

终结操作

forEach

作用 : ​ 对流中的元素进行历操作,我们通过传入的参数去指定对遍历到的元素进行什么具体操作。

例子:

​ 输出所有作家的名字

//        输出所有作家的名字
        List<Author> authors = getAuthors();

        authors.stream()
                .map(author -> author.getName())
                .distinct()
                .forEach(name-> System.out.println(name));

count

作用 : ​ 可以用来获取当前流中元素的个数。

例子:

​ 打印这些作家的所出书籍的数目,注意删除重复元素。

//        打印这些作家的所出书籍的数目,注意删除重复元素。
        List<Author> authors = getAuthors();

        long count = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .distinct()
                .count();
        System.out.println(count);

max&min

作用 : ​可以用来或者流中的最值。

例子:

​ 分别获取这些作家的所出书籍的最高分和最低分并打印。

//        分别获取这些作家的所出书籍的最高分和最低分并打印。
        //Stream<Author>  -> Stream<Book> ->Stream<Integer>  ->求值

        List<Author> authors = getAuthors();
        Optional<Integer> max = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .map(book -> book.getScore())
                .max((score1, score2) -> score1 - score2);

        Optional<Integer> min = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .map(book -> book.getScore())
                .min((score1, score2) -> score1 - score2);
        System.out.println(max.get());
        System.out.println(min.get());

collect

作用 : ​​ 把当前流转换成一个集合。

例子:

​ 获取一个存放所有作者名字的List集合。

//        获取一个存放所有作者名字的List集合。
        List<Author> authors = getAuthors();
        List<String> nameList = authors.stream()
                .map(author -> author.getName())
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(nameList);

​ 获取一个所有书名的Set集合。

//        获取一个所有书名的Set集合。
        List<Author> authors = getAuthors();
        Set<Book> books = authors.stream()
                .flatMap(author -> author.getBooks().stream())
                .collect(Collectors.toSet());

        System.out.println(books);

​ 获取一个Map集合,map的key为作者名,value为List

//        获取一个Map集合,map的key为作者名,value为List<Book>
        List<Author> authors = getAuthors();

        Map<String, List<Book>> map = authors.stream()
                .distinct()
                .collect(Collectors.toMap(author -> author.getName(), author -> author.getBooks()));

        System.out.println(map);

在这里插入图片描述

查找与匹配

anyMatch

作用 : ​​ 可以用来判断是否有任意符合匹配条件的元素,结果为boolean类型。

例子:

​ 判断是否有年龄在29以上的作家

//        判断是否有年龄在29以上的作家
        List<Author> authors = getAuthors();
        boolean flag = authors.stream()
                .anyMatch(author -> author.getAge() > 29);
        System.out.println(flag);

allMatch

作用 : ​​ 可以用来判断是否都符合匹配条件,结果为boolean类型。如果都符合结果为true,否则结果为false。

例子:

​ 判断是否所有的作家都是成年人

//        判断是否所有的作家都是成年人
        List<Author> authors = getAuthors();
        boolean flag = authors.stream()
                .allMatch(author -> author.getAge() >= 18);
        System.out.println(flag);

noneMatch

作用 : ​​ 可以判断流中的元素是否都不符合匹配条件。如果都不符合结果为true,否则结果为false。

例子:

​ 判断作家是否都没有超过100岁的。

//        判断作家是否都没有超过100岁的。
        List<Author> authors = getAuthors();

        boolean b = authors.stream()
                .noneMatch(author -> author.getAge() > 100);

        System.out.println(b);

findAny

作用 : ​​ 获取流中的任意一个元素。该方法没有办法保证获取的一定是流中的第一个元素。

例子:

​ 获取任意一个年龄大于18的作家,如果存在就输出他的名字

//        获取任意一个年龄大于18的作家,如果存在就输出他的名字
        List<Author> authors = getAuthors();
        Optional<Author> optionalAuthor = authors.stream()
                .filter(author -> author.getAge()>18)
                .findAny();

        optionalAuthor.ifPresent(author -> System.out.println(author.getName()));

findFirst

作用 : ​​ 获取流中的第一个元素。

例子:

​ 获取一个年龄最小的作家,并输出他的姓名。

//        获取一个年龄最小的作家,并输出他的姓名。
        List<Author> authors = getAuthors();
        Optional<Author> first = authors.stream()
                .sorted((o1, o2) -> o1.getAge() - o2.getAge())
                .findFirst();

        first.ifPresent(author -> System.out.println(author.getName()));

reduce归并

作用 : ​​ 对流中的数据按照你指定的计算方式计算出一个结果(缩减操作)。

reduce的作用是把stream中的元素给组合起来,我们可以传入一个初始值,它会按照我们的计算方式依次拿流中的元素和初始化值进行计算,计算结果再和后面的元素计算。

reduce两个参数的重载形式内部的计算方式如下:

T result = identity;
for (T element : this stream)
    result = accumulator.apply(result, element)
return result;

​ 其中identity就是我们可以通过方法参数传入的初始值,accumulatorapply具体进行什么计算也是我们通过方法参数来确定的。

例子:

​ 使用reduce求所有作者年龄的和

//        使用reduce求所有作者年龄的和
        List<Author> authors = getAuthors();
        Integer sum = authors.stream()
                .distinct()
                .map(author -> author.getAge())
                .reduce(0, (result, element) -> result + element);
        System.out.println(sum);

​ 使用reduce求所有作者中年龄的最大值

//        使用reduce求所有作者中年龄的最大值
        List<Author> authors = getAuthors();
        Integer max = authors.stream()
                .map(author -> author.getAge())
                .reduce(Integer.MIN_VALUE, (result, element) -> result < element ? element : result);

        System.out.println(max);

​ 使用reduce求所有作者中年龄的最小值

//        使用reduce求所有作者中年龄的最小值
        List<Author> authors = getAuthors();
        Integer min = authors.stream()
                .map(author -> author.getAge())
                .reduce(Integer.MAX_VALUE, (result, element) -> result > element ? element : result);
        System.out.println(min);

​ reduce一个参数的重载形式内部的计算

      boolean foundAny = false;
     T result = null;
     for (T element : this stream) {
   
   
         if (!foundAny) {
   
   
             foundAny = true;
             result = element;
         }
         else
             result = accumulator.apply(result, element);
     }
     return foundAny ? Optional.of(result) : Optional.empty();

​ 如果用一个参数的重载方法去求最小值代码如下:

        //        使用reduce求所有作者中年龄的最小值
        List<Author> authors = getAuthors();
        Optional<Integer> minOptional = authors.stream()
                .map(author -> author.getAge())
                .reduce((result, element) -> result > element ? element : result);
        minOptional.ifPresent(age-> System.out.println(age));

在这里插入图片描述

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本章详解讲解大量常用 Stream的API的使用、原理和一些注意事项,对复杂场景的Stream+lambda表达式的使用。
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存储 算法 Java
Java Stream 流式编程怎么写?
Stream它并不是一个容器,它只是对容器的功能进行了增强,添加了很多便利的操作,例如查找、过滤、分组、排序等一系列的操作。并且有串行、并行两种执行模式,并行模式充分的利用了多核处理器的优势,使用fork/join框架进行了任务拆分,同时提高了执行速度。简而言之,Stream就是提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。
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Java API 数据处理
用Stream来优化老代码,就是爽
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存储 Java 对象存储
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