Stream API [Java]

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Marimo_z

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Stream API [Java]

Marimo_z

2025-05-27 / 0 评论 / 2 阅读 / 正在检测是否收录...

05/27

一、Stream API 核心概念

Stream 是 Java 8 引入的用于处理集合数据的抽象API，支持函数式编程和链式调用，特点是：

无存储：不存储数据，只描述计算过程
惰性求值：中间操作延迟执行，直到触发终端操作
可消费性：流只能被消费一次

二、Stream 操作分类

1. 流创建方法

方法名	作用描述	示例
`stream()`	从集合创建顺序流	`list.stream()`
`parallelStream()`	从集合创建并行流	`list.parallelStream()`
`Stream.of()`	从数组或元素创建流	`Stream.of("a", "b", "c")`
`Arrays.stream()`	从数组创建流	`Arrays.stream(new int[]{1,2,3})`
`Stream.iterate()`	生成无限流（需配合`limit`）	`Stream.iterate(0, n -> n+1)`
`Stream.generate()`	通过Supplier生成无限流	`Stream.generate(Math::random)`

2. 中间操作（Intermediate Operations）

方法名	作用描述	示例
`filter(Predicate)`	过滤符合条件的元素	`.filter(s -> s.length() > 3)`
`map(Function)`	元素映射（1:1转换）	`.map(String::toUpperCase)`
`flatMap(Function)`	扁平化映射（1:N转换）	`.flatMap(list -> list.stream())`
`distinct()`	去重	`.distinct()`
`sorted()`	自然排序	`.sorted()`
`sorted(Comparator)`	自定义排序	`.sorted((a,b) -> b.compareTo(a))`
`limit(long)`	截取前N个元素	`.limit(10)`
`skip(long)`	跳过前N个元素	`.skip(5)`
`peek(Consumer)`	观察元素但不修改流（调试用）	`.peek(System.out::println)`

3. 终端操作（Terminal Operations）

方法名	作用描述	示例
`forEach(Consumer)`	遍历每个元素	`.forEach(System.out::println)`
`collect(Collector)`	将流转换为集合或其他数据结构	`.collect(Collectors.toList())`
`toArray()`	将流转换为数组	`.toArray(String[]::new)`
`reduce(...)`	聚合操作（如求和、拼接等）	`.reduce(0, Integer::sum)`
`min(Comparator)`	找最小值	`.min(Integer::compare)`
`max(Comparator)`	找最大值	`.max(String::compareTo)`
`count()`	统计元素数量	`.count()`
`anyMatch(Predicate)`	至少一个元素匹配条件	`.anyMatch(s -> s.contains("a"))`
`allMatch(Predicate)`	所有元素匹配条件	`.allMatch(s -> s.length() > 2)`
`noneMatch(Predicate)`	没有元素匹配条件	`.noneMatch(s -> s.startsWith("z"))`
`findFirst()`	返回第一个元素（Optional）	`.findFirst()`
`findAny()`	返回任意元素（并行流中高效）	`.findAny()`

4. Collectors 工具类常用方法

方法名	作用描述	示例
`toList()`	收集到List	`Collectors.toList()`
`toSet()`	收集到Set	`Collectors.toSet()`
`toMap(...)`	收集到Map（需指定键值生成函数）	`Collectors.toMap(k->k, v->v)`
`joining()`	拼接字符串	`Collectors.joining(", ")`
`groupingBy(...)`	按条件分组	`Collectors.groupingBy(User::getAge)`
`partitioningBy(...)`	按布尔条件分区	`Collectors.partitioningBy(s->s.length()>5)`
`summingInt()`	对整型字段求和	`Collectors.summingInt(User::getAge)`
`averagingDouble()`	计算双精度平均值	`Collectors.averagingDouble(...)`
`counting()`	统计元素数量	`Collectors.counting()`

三、典型使用场景

1. 数据转换

List<String> upperNames = names.stream()
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());

2. 过滤与聚合

int total = orders.stream()
    .filter(o -> o.getPrice() > 100)
    .mapToInt(Order::getQuantity)
    .sum();

3. 分组统计

Map<Department, List<Employee>> deptMap = employees.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment));

4. 并行处理

List<Result> results = dataList.parallelStream()
    .map(this::processData) // 并行计算
    .collect(Collectors.toList());

四、注意事项

流只能消费一次：重复操作会抛出IllegalStateException
空指针安全：使用Optional处理可能为null的结果
并行流线程安全：确保操作是线程安全的或无状态的
性能权衡：小数据量时顺序流可能更快，大数据量考虑并行流

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版权属于： Marimo_z

本文链接： https://blogs.marimo.fun/archives/java/stream

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