说到Stream便容易想到I/O Stream，而实际上，谁规定“流”就一定是“IO流”呢？在Java 8中，得益于Lambda所带来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。
传统集合的多步遍历代码
几乎所有的集合（如 Collection 接口或 Map 接口等）都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如：
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Demo01ForEach { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); for (String name : list) { System.out.println(name); } } }
这是一段非常简单的集合遍历操作：对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。
循环遍历的弊端
Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么（What），而不是怎么做（How），这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在，我们仔细体会一下上例代码，可以发现：
for循环的语法就是“怎么做”
for循环的循环体才是“做什么”
为什么使用循环？因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗？遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。
试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤：
将集合A根据条件一过滤为子集B；
然后再根据条件二过滤为子集C。
那怎么办？在Java 8之前的做法可能为：
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Demo02NormalFilter { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); List<String> zhangList = new ArrayList<>(); for (String name : list) { if (name.startsWith("张")) { zhangList.add(name); } } List<String> shortList = new ArrayList<>(); for (String name : zhangList) { if (name.length() == 3) { shortList.add(name); } } for (String name : shortList) { System.out.println(name); } } }
这段代码中含有三个循环，每一个作用不同：
首先筛选所有姓张的人；
然后筛选名字有三个字的人；
最后进行对结果进行打印输出
每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么？不是。循环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使用另一个循环从头开始。
那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢？
Stream的更优写法
package com.demo.java.study8; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("张无忌"); list.add("周芷若"); list.add("赵敏"); list.add("张强"); list.add("张三丰"); list.add("张三sasa"); list.stream().filter(s -> s.startsWith("张")) .filter(s -> s.length()==3) .forEach(System.out::println); } }
直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历，我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。
整体来看，流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”。
什么是 Stream？
Stream是操作集合的一种计算数据的工具。集合就是数据，Stream是计算集合中的数据的工具
和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：
Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道， 如同流式风格（flfluentstyle）。 这样做可以对操作进行优化， 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
内部迭代： 以前对集合遍历都是通过Iterator或者增强for的方式, 显式的在集合外部进行迭代， 这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式，流可以直接调用遍历方法。
流的操作分为两种，分别为中间操作 和 终端操作。
获取一个数据源（source）→ 数据转换→执行操作获取想要的结果。
每次转换原有 Stream 对象不改变，返回一个新的 Stream 对象（可以有多次转换），这就允许对其操作可以像链条一样排列，变成一个管道。
获取流
java.util.stream.Stream 是Java 8新加入的最常用的流接口。（这并不是一个函数式接口。）获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式：
所有的 Collection 集合都可以通过 stream 默认方法获取流；
Stream 接口的静态方法 of 可以获取数组对应的流
根据Collection获取流
首先， java.util.Collection 接口中加入了default方法 stream 用来获取流，所以其所有实现类均可获取流
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { List<String> list=new ArrayList<>(); Stream stream=list.stream(); Set<String> list2=new HashSet<>(); Stream stream1=list2.stream(); Vector<String> list3=new Vector<>(); Stream stream2=list3.stream(); } }
根据Map获取流
java.util.Map 接口不是 Collection 的子接口，且其K-V数据结构不符合流元素的单一特征，所以获取对应的流需要分key、value或entry等情况
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { Map<String, String> map = new HashMap<>(); Stream keyStream=map.keySet().stream(); Stream valueStream=map.values().stream(); Stream<Map.Entry<String,String>> entryStream=map.entrySet().stream(); } }
根据数组获取流
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" }; Stream<String> stream=Stream.of(array); } }
备注： of 方法的参数其实是一个可变参数，所以支持数组。
常用方法
流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种：
延迟方法：返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方法均为延迟方法。）
终结方法：返回值类型不再是 Stream 接口自身类型的方法，因此不再支持类似 StringBuilder 那样的链式调用。本小节中，终结方法包括 count 和 forEach 方法。
备注：本小节之外的更多方法，请自行参考API文档。
逐一处理：forEach
虽然方法名字叫 forEach ，但是与for循环中的“for-each”昵称不同。
void forEach(Consumer<? super T> action);
该方法接收一个 Consumer 接口函数，会将每一个流元素交给该函数进行处理。
复习Consumer接口
java.util.function.Consumer<T>接口是一个消费型接口。 Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据。
基本使用
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; public class Test { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" }; Stream<String> stream=Stream.of(array); stream.forEach(s -> System.out.println(s)); } }
过滤：filter
可以通过 filter 方法将一个流转换成另一个子集流。方法签名：
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
该接口接收一个 Predicate 函数式接口参数（可以是一个Lambda或方法引用）作为筛选条件。
复习Predicate接口
此前我们已经学习过 java.util.stream.Predicate 函数式接口，其中唯一的抽象方法为：
boolean test(T t);
该方法将会产生一个boolean值结果，代表指定的条件是否满足。如果结果为true，那么Stream流的 filter 方法将会留用元素；如果结果为false，那么 filter 方法将会舍弃元素。
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "李翠山", "刘三丰", "张一元" }; Stream<String> stream=Stream.of(array); Stream<String> result= stream.filter(s -> s.startsWith("张")); result.forEach(s -> System.out.println(s)); } }
在这里通过Lambda表达式来指定了筛选的条件：必须姓张。
映射：map
如果需要将流中的元素映射到另一个流中，可以使用 map 方法。方法签名：
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
该接口需要一个 Function 函数式接口参数，可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流
复习Function接口
此前我们已经学习过 java.util.stream.Function 函数式接口，其中唯一的抽象方法为：
R apply(T t);
这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射”。
基本使用
package com.demo.java.study8; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-17 14:05 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test2 { public static void main(String[] args) { String[] array = { "10", "18", "20", "21" }; Stream<String> stream=Stream.of(array); Stream result= stream.map(s -> Integer.parseInt(s)); result.forEach(s-> System.out.println(s)); } }
这段代码中， map 方法的参数通过方法引用，将字符串类型转换成为了int类型（并自动装箱为 Integer 类对象）。
统计个数：count
正如旧集合 Collection 当中的 size 方法一样，流提供 count 方法来数一数其中的元素个数：
long count()
该方法返回一个long值代表元素个数（不再像旧集合那样是int值）。基本使用：
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "李翠山", "刘三丰", "张一元" }; Stream<String> stream=Stream.of(array); Stream<String> result= stream.filter(s -> s.startsWith("张")); System.out.println(result.count()); } }
取用前几个：limit
limit 方法可以对流进行截取，只取用前n个。方法签名：
Stream<T> limit(long maxSize);
参数是一个long型，如果集合当前长度大于参数则进行截取；否则不进行操作。基本使用：
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "李翠山", "刘三丰", "张一元" }; Stream<String> stream=Stream.of(array); Stream<String> result= stream.limit(3); result.forEach(s -> System.out.println(s)); } }
输出：
张无忌 李翠山 刘三丰
跳过前几个：skip
如果希望跳过前几个元素，可以使用 skip 方法获取一个截取之后的新流：
Stream<T> skip(long n);
如果流的当前长度大于n，则跳过前n个；否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用：
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "李翠山", "刘三丰", "张一元" }; Stream<String> stream=Stream.of(array); Stream<String> result= stream.skip(2); result.forEach(s -> System.out.println(s)); } }
输出：
刘三丰 张一元
组合：concat
如果有两个流，希望合并成为一个流，那么可以使用 Stream 接口的静态方法 concat ：
static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)
备注：这是一个静态方法，与 java.lang.String 当中的 concat 方法是不同的。
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { String[] array = { "张无忌", "李翠山", "刘三丰", "张一元" }; Stream<String> stream1=Stream.of(array); Stream<String> stream2=Stream.of(array); Stream<String> result1= stream1.skip(2); Stream<String> result2=stream2.limit(2); Stream stream=Stream.concat(result1,result2); stream.forEach(s-> System.out.println(s)); } }
输出：
刘三丰 张一元 张无忌 李翠山
练习：集合元素处理
题目
现在有两个 ArrayList 集合存储队伍当中的多个成员姓名，要求使用Stream流式处理方式依次进行以下若干操作步骤：
第一个队伍筛选之后只要前3个人；存储到一个新集合中。
第二个队伍只要姓张的成员姓名；存储到一个新集合中。
第二个队伍筛选之后不要前2个人；存储到一个新集合中。
将两个队伍合并为一个队伍；存储到一个新集合中。
根据姓名创建 Person 对象；存储到一个新集合中。
打印整个队伍的Person对象信息。
两个队伍（集合）的代码如下：
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { //第一支队伍 ArrayList<String> one = new ArrayList<>(); one.add("迪丽热巴"); one.add("宋远桥"); one.add("苏星河"); one.add("石破天"); one.add("石中玉"); one.add("老子"); one.add("庄子"); one.add("洪七公"); //第二支队伍 ArrayList<String> two = new ArrayList<>(); two.add("古力娜扎"); two.add("张无忌"); two.add("赵丽颖"); two.add("张三丰"); two.add("尼古拉斯赵四"); two.add("张天爱"); two.add("张二狗"); } }
解决：
package com.demo.java.study8; import java.util.*; import java.util.stream.Stream; /** * @ClassName: * @PackageName: com.demo.java.study8 * @author: youjp * @create: 2020-02-16 15:48 * @description: * @Version: 1.0 */ public class Test { public static void main(String[] args) { //第一支队伍 ArrayList<String> one = new ArrayList<>(); one.add("迪丽热巴"); one.add("宋远桥"); one.add("苏星河"); one.add("石破天"); one.add("石中玉"); one.add("老子"); one.add("庄子"); one.add("洪七公"); //第二支队伍 ArrayList<String> two = new ArrayList<>(); two.add("古力娜扎"); two.add("张无忌"); two.add("赵丽颖"); two.add("张三丰"); two.add("尼古拉斯赵四"); two.add("张天爱"); two.add("张二狗"); // 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名； // 第一个队伍筛选之后只要前3个人； Stream<String> stream1=one.stream().filter(s -> s.length()==3).limit(3); // 第二个队伍只要姓张的成员姓名； // 第二个队伍筛选之后不要前2个人； Stream<String> stream2= two.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).skip(2); // 将两个队伍合并为一个队伍； // 根据姓名创建Person对象； // 打印整个队伍的Person对象信息。 Stream<String> stream3=Stream.concat(stream1,stream2); stream3.map(Person::new).forEach(person -> System.out.println(person.toString())); //stream3.map(Person::new).forEach(System.out::println); } }
输出：
Person{name='宋远桥'} Person{name='苏星河'} Person{name='石破天'} Person{name='张天爱'} Person{name='张二狗'}
其他方法可另行参考博客：
