Java8 Stream API 詳細使用方法與操作技巧指南

本文實例講述了Java8 Stream API 詳細使用方法與操作技巧。分享給大家供大家參考，具體如下：
 

1. 概述

Java 8 引入的一個重要的特性無疑是 Stream API。Stream 翻譯過來是“流”，突然想到的是大數據處理有個流式計算的概念，數據通過管道經過一個個處理器（Handler）進行篩選，聚合，而且流都具有向量性，強調的是對數據的計算處理，而集合強調的是數據集。Stream可以看做是一個可操作的數據集序列，它可以指定你希望對集合進行的操作，可以執行非常複雜的查找、過濾和映射數據等操作。有點類似於數據庫中的增刪改查操作。十分高效而且易於使用。

2. 創建Stream

從不同的數據源創建流有很多方式。 被創建的流並不能改變數據源。什麼意思呢？打個比方，從一個集合創建流後，對流的操作並不會改變這個集合的數據狀態。我們還是舉個例子吧。

如上圖， 我們將一個長度為3的集合放入一個流，過濾掉元素長度不超過4的元素，然後把剩下的迭代出來。同時我們還打印一下原始的數據源strArr集合長度看看是否發生了變化。結果雖然從流中移除了java這個元素但是strArr卻並沒有變化。

接下來我們開始梳理一下創建流的方式。

2.1 空流

你應該注意到上圖中我用Collections 創建了一個空的List，流也是一樣，而且這兩者的意義也是一樣的。都是避免為沒有元素而返回null。

2.2 從集合創建流

上面摘自java 8 Collection說明只要是Collection的實現都可以創建流。

2.3 從數組創建流

我們可以從數組來創建一個流，或者從數組中按照索引截取一部分創建流

2.4 通過構造器創建流

Stream 提供建造者方法來構建流。不過請注意泛型約束，否則返回的是Object類型的流。

2.5 無限流

generate() 方法接收 Supplier 函數來生成元素，而且生成如果不加以限制將不會停止，直到內存限制。下面這個例子將生成長度為10，字符串元素長度為5的字符串流

創建無限流的另一種方法是使用iterate() 方法。和generate() 方法一樣都要加以限制。不同的是 iterate()方法第一個參數作為起始的種子，第二個函數參數來定製生成元素的規則。下面這個例子是從1作為第一個元素，每個元素在上一個元素的基礎上加1，限制長度為10。下面將打印1-10。

2.6 基本類型流

Java 8提供了從三種基本類型創建流的可能性：int，long和double。由於Stream是一個通用接口，並且無法使用基本類型作為泛型的類型參數，因此創建了三個新的特殊接口：IntStream，LongStream，DoubleStream。

使用這些新的API避免了不必要的自動裝箱，從而提高了生產率：

以上兩個方法的起始都是從1開始，步長為1創建序列。區別就是endExclusive=3 range方法不包含3，而rangeClosed包括3。

從Java 8開始，Random類為生成基本類型流提供了廣泛的方法。例如，以下代碼創建一個DoubleStream，它有三個隨機double元素：

2.7 字符串流

String也可以用作創建流的源。藉助String類的chars()方法。由於沒有CharStream，在JDK的IntStream用於表示字符流代替。

以下示例根據指定的RegEx將String拆分為子字符串：

2.8 文件流

Java NIO類Files允許通過lines()方法生成文本文件的Stream。文本的每一行都成為流的一個元素：

你還可以在lines() 方法中指定字符集編碼。

2.9 並行流

並行流就是把一個內容分成多個數據塊，並用不同的線程分成多個數據塊，並用不同的線程分別處理每個數據塊的流。底層用了Fork/Join框架。該流主要用來處理大批量的數據源。少量數據不建議使用。帶有parallel的聲明方式都是並行流，這裡不在介紹。

但是使用一定要注意數據並行處理同步。要麼使用同步集合，諸如Collections.synchronized系列。或者在並行流收集元素到集合中時，調用collect方法，一定不要採用Foreach方法或者map方法。

3.流的引用

只要只調用中間操作，就可以實例化一個流並具有對它的可訪問引用。執行終端操作會使流不可訪問。從技術上講，以下代碼看上去是有效的：

第3行是終端操作 如果接著執行第4行對stream進行重用將觸發IllegalStateException。一定要謹記 Java 8 中同一個Stream 在終端操作後是不能重用的。 正確的做法是這樣的：

4.流的中間操作

中間操作就是對數據源中的數據的計算操作。其實上面我們已經對流進行很多的中間操作比如filter()、limit()等等。網上很著名的一些中間操作講解

5.流的生命週期

創建Stream 一個數據源（如：集合、數組），獲取一個流中間操作 一箇中間操作鏈，對數據源的數據進行處理終止操作（終端操作）一個終止操作，執行中間操作鏈，併產生結果，到此整個流消亡。

6.總結

Java 8 Stream 具有里程碑的意義。改變了以往對數據處理的模式。通過本篇對流以及流的生命週期都做了詳盡的說明。相信你已經能夠通過Stream來提高你的開發效率。