java8_Stream

什么是 Stream

Java8中有两大最为重要的改变。第一个是 Lambda 表达式；另外一个则是 Stream API(java.util.stream.*)。
Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。
简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。
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的时候才执行。

Stream 的三个操作步骤

创建 Stream ：一个数据源（如：集合、数组），获取一个流
中间操作：一个中间操作链，对数据源的的数据进行处理
终止操作：一个终止操作，执行中间操作链，并产生结果。

创建Stream

Java8 中的 Collection 接口被扩展，提供了两个获取流的方法
- default Stream stream() : 返回一个顺序流
- default Stream parallelStream() : 返回一个并行流

    /**
     * Collection 提供了两个方法  stream() 与 parallelStream()
     */
    List<String> stringList = new ArrayList<>();

    /**
     * 获取一个顺序流
     */
    Stream<String> stream1 = stringList.stream();

    /**
     * 获取一个并行流
     */
    Stream<String> stream2 = stringList.parallelStream();

由数组创建流

Java8 中的 Arrays 的静态方法 stream() 可以获取数组流
- static Stream stream(T[] array): 返回一个流
重载形式，能够处理对应基本类型的数组：
- public static IntStream stream(int[] array)
- public static LongStream stream(long[] array)
- public static DoubleStream stream(double[] array)

    /**
     * 通过 Arrays.stream() 创建一个流。
     */
    Integer[] nums = new Integer[10];
    Stream<Integer> stream3 = Arrays.stream(nums);

由值创建流

可以使用静态方法 Stream.of(), 通过显示值创建一个流。它可以接收任意数量的参数。
public static Stream of(T... values) : 返回一个流

    /**
     * 通过Stream 类中的静态方法 of()
     */
    Stream<Integer> stream4 = Stream.of(1,2,3,4,5,6);

由函数创建流：创建无限流

可以使用静态方法 Stream.iterate() 和Stream.generate(), 创建无限流。
迭代
- public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f)

    /**
     * 创建无限流:迭代
     */
    Stream<Integer> stream5 = Stream.iterate(0,x->x+2).limit(10);
    stream5.forEach(System.out::println);

生成
- public static Stream generate(Supplier s)

     /**
     * 创建无限流：生成
     */
    Stream<Double> stream6 = Stream.generate(Math::random).limit(2);
    stream6.forEach(System.out::println);

Strame 中间操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理，而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值”。
筛选与切片

方法	描述
filter(Predicate p)	接收Lambda,从流中排除某些元素。
distinct()	筛选，通过流所生成的元素的hashCode()和equals()取出重复元素。
limit(long maxSize)	截断流，使其元素不超过给定数量。
skip(long n)	跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素不足n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补。

- 映射

方法	描述
map(Function f)	接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素。
mapToDouble(ToDoubleFunctionf)	接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的DoubleStream。
mapToInt(ToIntFunction f)	接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 IntStream。
mapToLong(ToLongFunction f)	接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元素上，产生一个新的 LongStream。
flatMap(Function f)	接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另一个流，然后把所有流连接成一个流

- 排序

方法	描述
sorted()	产生一个新流，其中按自然顺序排序
sorted(Comparator comp)	产生一个新流，其中按比较器顺序排列

Stream 的终止操作

终止操作会从流的流水线生成结果。其结果可以是任何不是流的值，例如： List、 Integer，甚至是 void 。
查找与匹配

方法	描述
allMatch(Predicate p)	检查是否匹配所有元素
anyMacth(Predicate p)	检查是否至少匹配一个元素
noneMacth(Predicate p)	检查是否没有匹配所有元素
findFirst()	返回第一个元素
findAny()	返回当前流中的任意元素
count()	返回流中元素总数
max(Comparator c)	返回流中的最大值
min(Comparator c)	返回流中最小值
forEach(Consumer c)	内部迭代（使用Collection 接口需要用户去做迭代，称为外部迭代。相反，Stream API 使用内部迭代--它帮你把内部迭代做了）

- 规约

方法	描述
reduce(T iden,BinaryOperator b)	可以将流中元素反复结合起来，得到一个值。返回T。
reduce(BinaryOperator b)	可以将流中的元素反复结合起来，得到一个值。返回Optional。

/**
 * reduce 操作，将流中的数据累加
 */
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);
Optional<Integer> sum = list.stream().reduce((x, y)->x+y);
Integer sum1 = list.stream().reduce(0,(x,y)->x+y);

- 收集

方法	描述
collect(Collector c)	将流转换为其他形式。接收一个Collector接口的实现，用于给Stream 中的元素做汇总的方法。

- Collector 接口中方法的实现决定了如何对流执行收集操作(如收集到 List、 Set、 Map)。但是 Collectors 实用类提供了很多静态方法，可以方便地创建常见收集器实例，具体方法与实例如下表:

方法	返回类型	作用
toList	List	把流中元素收集到List
toSet	Set	把流中元素收集到Set
toCollection	Collection	把流中元素收集到创建的集合
counting	Long	计算流中元素的个数
summingInt	Integer	对流中元素的整数属性求和
averagingInt	Double	计算流中元素Integer属性的平均值
summarizingInt	IntSummaryStatistics	收集流中Integer属性的统计值。如：平均值
joining	String	连接流中每个字符串
maxBy	Optional	根据比较器选择最大值
minBy	Optional	根据比较器选择最小值
reducing	归约产生的类型	从一个作为累加器的初始值开始，利用BinaryOperator与流中元素逐个结合，从而归约成单个值
collectingAndThen	转换函数返回的类型	包裹另一个收集器，对其结果转换函数
groupingBy	Map<K, List>	根据某属性值对流分组，属性为K，结果为V
partitioningBy	Map<Boolean, List>	根据true或false进行分区