架构师指南

看不懂JDK8的流操作？5分钟带你入门

看不懂JDK8的流操作？5分钟带你入门

在JDK1.8里有两个非常高级的新操作，它们分别是：Lambda 表达式和 Stream 流。

Lambda表达式

让我们先说说 Lambda 表达式吧，这个表达式最大的作用就是简化语法，让代码更加易读。例如下面这个例子：

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("简单的线程实现");
    }
}).start();

在上面的代码里我们简单实现了一个线程，但如果使用 Lambda 表达式，我们可以这么写：

new Thread(()->{System.out.println("Lambda可读性强一些");}).start();

使用 Lambda 表达式之后，原先 6 行代码只需要 1 行就可以实现了，代码可读性也会强许多。但对于还没掌握 Lambda 表达式的人来说，如何看懂这个表达式却是一个问题。那么接下来我们就来看看 Lambda 表达式的语法格式吧。

一般来说，Lambda 表达式有 3 种写法。

第1种：一般语法。

(Type1 param1, Type2 param2, ..., TypeN paramN) -> {
  statment1;
  statment2;
  //.............
  return statmentM;
}

这种是 Lambda 表达式的完整语法，后面几种都是对它的简化。

例如下面两种写法是等价的：

Collections.sort(names, new Comparator<Integer>() {
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) { 
        return o1.compareTo(o2);
    }
});

Collections.sort(names, (Integer o1,Integer o2)->{ 
	return o1.compareTo(o2);
} );

第2种：单参数语法。

当 Lambda 表达式的参数个数只有一个时，可以省略小括号，变成下面这种格式：

param1 -> {
  statment1;
  statment2;
  //.............
  return statmentM;
}

第3种：单语句写法。

当 Lambda 表达式只包含一条语句时，可以省略大括号、return和结尾的分号。

param1 -> statment

我们上面创建 Thread 匿名类就是使用这种语法格式。

关于 Lambda 表达式，掌握这几种写法就够用了。

Stream流

Stream 流是 JDK1.8 中一个重要的特性，很多时候 Stream 流也会和 Lambda 表达式一起使用，所以掌握 Stream 流也是很重要的。

首先，我们先看这样一个例子。

for (Integer num : numList) {
    if (num < 20) {
        subList.add(num);
    }
}

这个例子中，我们将 numList 中值小于 20 的手机到 subList 中。但如果使用 Stream 流，我们可以这么写：

subList = numList.stream().filter(num -> num < 20).collect(Collectors.toList());

我们只用了一行就实现了 5 行才能实现的功能，而这就是 Stream 流的用处之一。上面的这行代码简单地说，是这样一个逻辑：对 numList 生成一个数据流，之后对其应用一个过滤器，这个过滤器会对每一个元素（取名为num）与20进行判断，符合要求的留下，最后将符合要求的收集成一个 List 返回。

或许我这样解释之后你还不太懂 Stream 流的语法。没关系，下面我们会对 Stream 流的语法再做一个全面的解释。

在开始说 Stream 流的语法之前，我们首先要理解 Stream 流这个概念。因此我们先问自己一个问题：Stream 流到底是什么？

相对于集合（数据的集合），Stream 流其实是用于操作数据源的元素序列。集合说的是数据，而流讲的是计算。通过 Stream 流，你可以对数据进行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。

那么，我们如何使用 Stream 流进行这些复杂的操作呢？

使用 Stream 流可以分为三个步骤，分别是：创建 Stream 流、中间操作、终止操作。

7adc39655e6765c4b72018a6bbcf0bec.png

从上图可以看到，中间的 filter、sorted、map 都是中间操作，分别对应针对集合进行过滤、排序、映射操作。我们上面筛选出数值大于 20 的例子，就是对数据进行过滤操作，使用了 filter 这个中间操作。

在使用 Stream 流的三个步骤中，我们有几点需要重点注意：

  • Stream 自己不会存储元素。
  • Stream 不会改变源对象。相反，他们会返回一个持有结果的新Stream。
  • Stream 操作是延迟执行的。这意味着他们会等到需要结果，即执行终止操作的时候才执行。

下面我们详细地来说一说这三个步骤。

创建Stream流

创建 Stream 流的方式，常见的有下面几种方式：通过集合创建、通过数组创建、通过值创建。

通过集合创建：

List<String> list = new ArrayList<>(); 
Stream<String> lsStream = list.stream();

通过数组创建：

Integer[] nums = new Integer[10]; 
Stream<Integer> arrayStream = Arrays.stream(nums);

通过值创建：

Stream<Integer> intStream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6);

除了上面三种常见的创建方式之外，还有更多种创建方式，这里不再介绍太多。

中间操作

当我们创建完 Stream 流之后，就可以针对元素做中间操作，这些中间操作有下面几种类型：筛选、映射、排序。

筛选

55b92f11d758c4651ced06289473d86d.png

筛选就是只取流中部分元素，根据不同的需求，可以选择条件判断，或者只取前几个。具体情况具体选择，例如下面的这个例子：

subList = numList.stream().filter(num -> num < 20).collect(Collectors.toList());

它对元素进行了筛选，只取值小于 20 的元素。

映射

c1fc5d3e4a74751df90e49a6ead36e95.png

映射是将原有流转变成另一个流，两个流的元素类型不同。我们看看下面这个例子：

List<User> userList = new ArrayList<>();
userList.add(new User("zhangsan", 23));
userList.add(new User("lisi", 38));
userList.add(new User("wangwu", 88));
List<String> nameList = userList.stream().map(user -> user.getName()).collect(Collectors.toList());

上面的例子中，我们将 userList 中的 User 集合，转换成 User 对象中 name 的集合，其流类型从 User 类型转成了 String 类型。上面的代码，nameList 的值为：["zhangsan","lisi","wangwu"]。

排序

34ee6d29a29640bfa6a96a665104d11b.png

排序就是对流中的数据进行排序。例如下面这个例子：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(23);
list.add(12);
list.add(65);
list.add(56);
List<Integer> subList = list.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

在上面的代码中，我们针对 list 集合做排序，默认是升序排列。我们打印出 subList 列表的值，最终其结果是：[12,23,56,65]。

终止操作

终止操作就是执行之前的中间操作，并且获取结果。也只有在终止操作发生之时，中间操作才会执行。就像我们上面例子中的 collect() 方法，就是终止操作的一种，其表示将结果收集起来。

根据终止操作的不同操作类型，可以分为 3 种操作：查找与匹配、归约、收集。

查找与匹配

查找与匹配的常用方法如下图所示：

9df9fec085263262501488433a18ab75.png

下面我们用一个例子，简单说明其使用：

List<User> userList = new ArrayList<>();
userList.add(new User("zhangsan", 23));
userList.add(new User("lisi", 38));
userList.add(new User("wangwu", 88));
boolean isAllMatchWangWu = userList.stream()
        .filter(user -> user.getAge() > 30)
        .allMatch(user -> user.getName().equals("wangwu"));
System.out.println(JSON.toJSONString(isAllMatchWangWu));

我们有一个 userList 集合，我们首先筛选了所有大于 30 岁的用户，那么现在只剩下 lisi 和 wangwu。之后使用 allMatch 终止操作，判断剩下的所有用户其用户名字是否为 wangwu，最终返回的是一个 boolean 值。结果当然是 false 了，因为剩下的用户除了 wangwu 之外，还有 lisi。

规约

规约就是将流中的元素按照 BinaryOperator 中定义的操作进行运算，最后给出最终结果。常见有下面两种操作。

17243f9e4b1e4dbe0e4ebc83ad5abb8e.png

List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
Integer sum = list.stream().reduce(0, (x, y) -> x + y);
System.out.println(sum);

像上面这个操作，是将 1-10 进行相加，最终的结果是：55。注意最前面的 0 是参与运算的，所以如果你将其改成 x * y，那么结果将会是 0。

Tips：关于规约操作，我也没搞得非常懂，有了解得比较深入的同学可以留言交流一下。

收集

收集决定了如何对流执行收集操作（如收集到 List、Set、Map）。

782e84da56fcfe186bd510f4e3658f21.png

collect 方法接收一个具体的收集对象，指明是收集到那种类型的集合中。我们可以通过 Collectors 类的静态方法，可以方便地创建常见收集器实例。

7adc39655e6765c4b72018a6bbcf0bec.png

例如在上面的例子中，我们经常将结果收集到 List 集合中。

List<Integer> subList = list.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

总结

如果能掌握好 Stream 流和 Lambda 表达式，那么可以极大地提高写作效率，提高代码可读性。但前提是需要搞清楚这两个高级特性的语法格式，不然看这些代码就像看天书一样。

这篇文章将这两种语法做了一个全面的介绍，基本上能够涵盖大部分使用场景。虽然没有针对每个方法给出例子，但是胜在结构清晰，内容全面。建议朋友们收藏作为工具使用，某个时候如果忘记用法可以翻出来看看。

参考资料

上次编辑于: 2022/7/30 09:07:48