学会在Java中使用流式API
流式API（Stream API）是Java 8引入的一项强大功能，旨在简化集合数据的处理。通过流式API，可以以声明式的方式对数据进行操作，使代码更简洁、更易读、更易并行化。本文将详细介绍Java中的流式API，帮助大家掌握其基本用法和最佳实践。
1. 什么是流式API？
流式API是一组用于处理集合数据的类和接口。它允许我们以声明式的方式对数据进行各种操作，如过滤、排序、映射、归约等。流（Stream）不是数据结构，它不保存数据，而是通过管道对数据进行操作。
2. 创建流
流可以从多种数据源创建，包括集合、数组、生成器等。以下是一些常见的创建流的方式：
从集合创建流
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c"); Stream<String> stream = list.stream();
从数组创建流
String[] array = {"a", "b", "c"}; Stream<String> stream = Arrays.stream(array);
使用生成器创建流
Stream<Integer> stream = Stream.generate(() -> 1).limit(10);
3. 中间操作
中间操作返回一个新的流，通常用于转换数据。常见的中间操作包括filter、map、flatMap、distinct、sorted等。
过滤操作
filter用于对数据进行过滤，返回符合条件的元素。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); List<Integer> evenNumbers = numbers.stream() .filter(n -> n % 2 == 0) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(evenNumbers); // 输出 [2, 4]
映射操作
map用于将每个元素转换为另一种类型的元素。
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c"); List<String> upperCaseList = list.stream() .map(String::toUpperCase) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(upperCaseList); // 输出 [A, B, C]
扁平化操作
flatMap用于将每个元素转换为流，然后将多个流合并为一个流。
List<List<String>> list = Arrays.asList( Arrays.asList("a", "b"), Arrays.asList("c", "d") ); List<String> flatList = list.stream() .flatMap(Collection::stream) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(flatList); // 输出 [a, b, c, d]
4. 终止操作
终止操作触发流的计算，并返回一个结果。常见的终止操作包括forEach、collect、reduce、count等。
遍历操作
forEach用于遍历流中的每个元素。
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c"); list.stream().forEach(System.out::println);
收集操作
collect用于将流中的元素收集到集合、数组或其他容器中。
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c"); List<String> collectedList = list.stream() .collect(Collectors.toList()); System.out.println(collectedList); // 输出 [a, b, c]
归约操作
reduce用于将流中的元素按照指定的规则合并为一个结果。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); int sum = numbers.stream() .reduce(0, Integer::sum); System.out.println(sum); // 输出 15
5. 并行流
流式API提供了简单的并行处理能力，通过parallelStream方法，可以轻松将顺序流转换为并行流，以利用多核处理器的优势。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); int sum = numbers.parallelStream() .reduce(0, Integer::sum); System.out.println(sum); // 输出 15
6. 实战案例：处理字符串列表
我们来看看如何用流式API处理一个字符串列表，找到长度大于3的字符串，将其转换为大写，并按字母顺序排序。
List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date"); List<String> result = list.stream() .filter(s -> s.length() > 3) .map(String::toUpperCase) .sorted() .collect(Collectors.toList()); System.out.println(result); // 输出 [APPLE, BANANA, CHERRY]
结论
流式API极大地简化了Java中的集合数据处理，通过声明式的代码，可以更高效、更直观地完成复杂的数据操作。希望本文能够帮助大家更好地理解和使用流式API，提高代码质量和开发效率。
