Java Stream API 实战：提升集合处理的效率与可读性！

开篇语

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。运营社区：C站/掘金/腾讯云/阿里云/华为云/51CTO；欢迎大家常来逛逛

  今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

  我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

小伙伴们在批阅的过程中，如果觉得文章不错，欢迎点赞、收藏、关注哦。三连即是对作者我写作道路上最好的鼓励与支持！

前言

  随着Java 8的发布，Stream API成为了处理集合数据的一个强大工具。Stream API允许我们以声明式的方式处理数据流（如集合、数组等），并使得代码更加简洁和易读。Stream API的引入大大简化了集合的操作，尤其是在需要进行复杂数据处理时，能够提高效率和可维护性。

  本文将通过一系列实际例子，帮助大家深入理解如何在Java中使用Stream API，提升开发效率和代码质量。

什么是Stream API？

  Stream是Java 8引入的一个新特性，它代表了数据的“流”，能够对集合类进行高效的操作，支持多核架构下的并行处理。通过Stream API，我们可以进行诸如过滤、映射、排序、统计等操作，而这些操作都可以通过函数式编程的方式来实现。

Stream的操作分为两种类型：

1. 中间操作（Intermediate Operations）：返回一个新的Stream对象，操作是懒加载的，只有在终端操作执行时才会触发。
2. 终端操作（Terminal Operations）：执行某种操作并生成结果，触发流的处理过程。常见的终端操作有collect()、forEach()、reduce()等。

基本操作示例

1. 创建Stream

Stream可以从集合、数组或其他数据源中生成。下面我们通过几个简单的例子来展示如何创建Stream。

通过集合创建Stream

import java.util.*;
import java.util.stream.*;public class StreamCreationExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Cherry", "Date");Stream<String> stream = list.stream();stream.forEach(System.out::println);  // 打印所有元素}
}

通过数组创建Stream

public class StreamCreationExample {public static void main(String[] args) {int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};IntStream stream = Arrays.stream(numbers);stream.forEach(System.out::println);  // 打印所有数字}
}

2. 中间操作

Stream的中间操作通常会返回一个新的Stream，常见的中间操作有：filter()、map()、sorted()、distinct()等。

过滤操作：filter()

filter()方法用于根据给定的条件筛选流中的元素。

public class FilterExample {public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0)  // 过滤出所有偶数.forEach(System.out::println);}
}

映射操作：map()

map()方法用于将每个元素通过给定的函数转换为另一个元素。

public class MapExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");list.stream().map(String::toUpperCase)  // 转换为大写字母.forEach(System.out::println);}
}

排序操作：sorted()

sorted()方法用于对Stream中的元素进行排序。

public class SortedExample {public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 2, 9, 1, 4, 8);numbers.stream().sorted().forEach(System.out::println);  // 默认升序排序}
}

去重操作：distinct()

distinct()方法用于移除流中的重复元素。

public class DistinctExample {public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 2, 3, 4, 4, 5);numbers.stream().distinct()  // 去重.forEach(System.out::println);}
}

3. 终端操作

Stream的终端操作触发实际的计算并返回结果。常见的终端操作有：collect()、forEach()、reduce()、count()等。

收集操作：collect()

collect()方法是最常用的终端操作之一，用于将Stream的元素收集到集合中。

import java.util.*;
import java.util.stream.*;public class CollectExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");List<String> result = list.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).collect(Collectors.toList());  // 将结果收集到List中System.out.println(result);}
}

遍历操作：forEach()

forEach()方法用于遍历Stream中的元素。

public class ForEachExample {public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);numbers.stream().forEach(System.out::println);  // 打印每个数字}
}

聚合操作：reduce()

reduce()方法用于将Stream中的元素按照某种方式进行聚合，常用于求和、求最大值等操作。

public class ReduceExample {public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);Optional<Integer> sum = numbers.stream().reduce((a, b) -> a + b);  // 求和sum.ifPresent(System.out::println);  // 输出结果}
}

计数操作：count()

count()方法用于统计Stream中元素的数量。

public class CountExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");long count = list.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).count();  // 统计以字母"a"开头的元素个数System.out.println(count);}
}

4. 并行流（Parallel Stream）

Stream API还支持并行处理数据，通过并行流可以加速大规模数据的处理。使用parallelStream()方法可以将Stream转为并行流。

public class ParallelStreamExample {public static void main(String[] args) {List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);numbers.parallelStream().forEach(n -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + n));}
}

5. 组合Stream操作

Stream的强大之处在于我们可以将多个操作组合起来，形成一个流水线式的处理流。

public class CombinedOperationsExample {public static void main(String[] args) {List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");list.stream().filter(s -> s.length() > 5)  // 过滤长度大于5的字符串.map(String::toUpperCase)  // 转换为大写.sorted()  // 排序.forEach(System.out::println);  // 打印结果}
}

总结

Java Stream API为集合操作提供了一个简洁且功能强大的解决方案。通过使用Stream API，我们能够：

1. 以声明式的方式处理集合数据，提高代码的可读性。
2. 支持函数式编程和链式操作，使代码更简洁。
3. 实现高效的并行处理，提升性能。

Stream API不仅使得代码更加简洁，而且让我们能够利用现代多核处理器的优势，显著提高程序处理大数据的效率。在实际项目中，掌握Stream API将有助于提高代码质量和开发效率。

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文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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学习不分先后，知识不分多少；事无巨细，当以虚心求教；三人行，必有我师焉！！！

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