ava8 由Oracle在2014年发布，是继Java5之后最具革命性的版本了。
Java8吸收其他语言的精髓带来了函数式编程，lambda表达式，Stream流等一系列新特性，学会了这些新特性，可以让你实现高效编码优雅编码。
1. Stream是什么？
Stream是Java8新增的一个接口，允许以声明性方式处理数据集合。Stream不是一个集合类型不保存数据，可以把它看作是遍历数据集合的高级迭代器（Iterator）。
Stream操作可以像Builder一样逐步叠加，形成一条流水线。流水线一般由数据源+零或者多个中间操作+一个终端操作所构成。中间操作可以将流转换成另外一个流，比如使用filter过滤元素，使用map映射提取值。
Stream与lambda表达式密不可分，本文默认你已经掌握了lambda基础知识。
2. Stream的特点
- 只能遍历（消费）一次
Stream实例只能遍历一次，终端操作后一次遍历就结束，再次遍历需要重新生成实例，这一点类似于Iterator迭代器。
- 保护数据源
对Stream中任何元素的修改都不会导致数据源被修改，比如过滤删除流中的一个元素，再次遍历该数据源依然可以获取该元素。
- 懒
filter, map 操作串联起来形成一系列中间运算，如果没有一个终端操作（如collect）这些中间运算永远也不会被执行。
3. 创建Stream实例的方法
（1）使用指定值创建Stream实例
// of为Stream的静态方法 Stream<String> strStream = Stream.of("hello", "java8", "stream"); // 或者使用基本类型流 IntStream intStream = IntStream.of(1, 2, 3);
（2）使用集合创建Stream实例（常用方式）
// 使用guava库，初始化一个不可变的list对象 ImmutableList<Integer> integers = ImmutableList.of(1, 2, 3); // List接口继承Collection接口，java8在Collection接口中添加了stream方法 Stream<Integer> stream = integers.stream();
（3）使用数组创建Stream实例
// 初始化一个数组 Integer[] array = {1, 2, 3}; // 使用Arrays的静态方法stream Stream<Integer> stream = Arrays.stream(array);
（4）使用生成器创建Stream实例
// 随机生成100个整数 Random random = new Random(); // 加上limit否则就是无限流了 Stream<Integer> stream = Stream.generate(random::nextInt).limit(100);
（5）使用迭代器创建Stream实例
// 生成100个奇数，加上limit否则就是无限流了 Stream<Integer> stream = Stream.iterate(1, n -> n + 2).limit(100); stream.forEach(System.out::println);
（6）使用IO接口创建Stream实例
// 获取指定路径下文件信息，list方法返回Stream类型 Stream<Path> pathStream = Files.list(Paths.get("/"));
4. Stream常用操作
Stream接口中定义了很多操作，大致可以分为两大类，一类是中间操作，另一类是终端操作。
（1）中间操作
中间操作会返回另外一个流，多个中间操作可以连接起来形成一个查询。
中间操作有惰性，如果流上没有一个终端操作，那么中间操作是不会做任何处理的。
下面介绍常用的中间操作：
- 中间操作：map
map是将输入流中每一个元素映射为另一个元素形成输出流。
// 初始化一个不可变字符串 List<String> words = ImmutableList.of("hello", "java8", "stream"); // 计算列表中每个单词的长度 List<Integer> list = words.stream() .map(String::length) .collect(Collectors.toList()); // output: 5 5 6 list.forEach(System.out::println);
- 中间操作：flatMap
List<String[]> list1 = words.stream() .map(word -> word.split("-")) .collect(Collectors.toList()); // output: [Ljava.lang.String;@59f95c5d, // [Ljava.lang.String;@5ccd43c2 list1.forEach(System.out::println);
纳里？你预期是List<String>, 返回却是List<String[]>, 这是因为split方法返回的是String[]
这个时候你可以想到要将数组转成stream, 于是有了第二个版本
Stream<Stream<String>> arrStream = words.stream() .map(word -> word.split("-")) .map(Arrays::stream); // output: java.util.stream.ReferencePipeline$Head@2c13da15, // java.util.stream.ReferencePipeline$Head@77556fd arrStream.forEach(System.out::println);
还是不对，这个问题使用flatMap扁平流可以解决，flatMap将流中每个元素取出来转成另外一个输出流：
Stream<String> strStream = words.stream() .map(word -> word.split("-")) .flatMap(Arrays::stream) .distinct(); // output: hello java8 stream strStream.forEach(System.out::println);
- 中间操作：filter
filter接收Predicate对象，按条件过滤，符合条件的元素生成另外一个流。
// 过滤出单词长度大于5的单词，并打印出来 List<String> words = ImmutableList.of("hello", "java8", "hello", "stream"); words.stream() .filter(word -> word.length() > 5) .collect(Collectors.toList()) .forEach(System.out::println); // output: stream
（2）终端操作
终端操作将stream流转成具体的返回值，比如List，Integer等。常见的终端操作有：foreach, min, max, count等。
foreach很常见了，下面举一个max的例子。
// 找出最大的值 List<Integer> integers = Arrays.asList(6, 20, 19); integers.stream() .max(Integer::compareTo) .ifPresent(System.out::println); // output: 20
5. 使用Stream重构老代码
假如有一个需求：过滤出年龄大于20岁并且分数大于95的学生。
使用for循环写法：
private List<Student> getStudents() { Student s1 = new Student("xiaoli", 18, 95); Student s2 = new Student("xiaoming", 21, 100); Student s3 = new Student("xiaohua", 19, 98); List<Student> studentList = Lists.newArrayList(); studentList.add(s1); studentList.add(s2); studentList.add(s3); return studentList; } public void refactorBefore() { List<Student> studentList = getStudents(); // 使用临时list List<Student> resultList = Lists.newArrayList(); for (Student s : studentList) { if (s.getAge() > 20 && s.getScore() > 95) { resultList.add(s); } } // output: Student{name=xiaoming, age=21, score=100} resultList.forEach(System.out::println); }
使用for循环会初始化一个临时list用来存放最终的结果，整体看起来不够优雅和简洁。
使用lambda和stream重构后：
public void refactorAfter() { List<Student> studentLists = getStudents(); // output: Student{name=xiaoming, age=21, score=100} studentLists.stream().filter(this::filterStudents).forEach(System.out::println); } private boolean filterStudents(Student student) { // 过滤出年龄大于20岁并且分数大于95的学生 return student.getAge() > 20 && student.getScore() > 95; }
使用filter和方法引用使代码清晰明了，也不用声明一个临时list，非常方便。
6. 使用Stream常见的误区
（1）误区一：重复消费stream对象
stream对象一旦被消费，不能再次重复消费。
List<String> strings = Arrays.asList("hello", "java8", "stream"); Stream<String> stream = strings.stream(); stream.forEach(System.out::println); // ok stream.forEach(System.out::println); // IllegalStateException
上述代码执行后报错：
java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
（2）误区二：修改数据源
在流操作的过程中尝试添加新的string对象，结果报错：
List<String> strings = Arrays.asList("hello", "java8", "stream"); // expect: HELLO JAVA8 STREAM WORLD, but throw UnsupportedOperationException strings.stream() .map(s -> { strings.add("world"); return s.toUpperCase(); }).forEach(System.out::println);
注意：一定不要在操作流的过程中修改数据源。
