JAVA学习笔记2020/4/27——Stream流、方法引用

Honoria ·

更新时间:2024-09-20

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第一章 Stream流

说到Stream便容易想到I/O Stream，而实际上，谁规定“流”就一定是“IO流”呢？在Java 8中，得益于Lambda所带来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。

1.1 引言

传统集合的多步遍历代码几乎所有的集合（如Collection接口或Map接口等）都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如：

public class Demo01List {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个List集合,存储姓名
        List list = new ArrayList();
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        for (String name : list) {
               System.out.println(name);
        }
}

循环遍历的弊端
Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么（What），而不是怎么做（How），这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在，我们仔细体会一下上例代码，可以发现：
for循环的语法就是“怎么做”
for循环的循环体才是“做什么”
为什么使用循环？因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗？遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤：

将集合A根据条件一过滤为子集B；然后再根据条件二过滤为子集C。

那怎么办？在Java 8之前的做法可能为：


/*
    使用传统的方式,遍历集合,对集合中的数据进行过滤
 */
public class Demo01List {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个List集合,存储姓名
        List list = new ArrayList();
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        //对list集合中的元素进行过滤,只要以张开头的元素,存储到一个新的集合中
        List listA = new ArrayList();
        for(String s : list){
            if(s.startsWith("张")){
                listA.add(s);
            }
        }
        //对listA集合进行过滤,只要姓名长度为3的人,存储到一个新集合中
        List listB = new ArrayList();
        for (String s : listA) {
            if(s.length()==3){
                listB.add(s);
            }
        }
        //遍历listB集合
        for (String s : listB) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

这段代码中含有三个循环，每一个作用不同：

首先筛选所有姓张的人；然后筛选名字有三个字的人；最后进行对结果进行打印输出。

每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么？不是。循环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使用另一个循环从头开始。
那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢？
Stream的更优写法下面来看一下借助Java 8的Stream API，什么才叫优雅：

/*
    使用Stream流的方式,遍历集合,对集合中的数据进行过滤
    Stream流是JDK1.8之后出现的
    关注的是做什么,而不是怎么做
 */
public class Demo02Stream {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个List集合,存储姓名
        List list = new ArrayList();
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        //对list集合中的元素进行过滤,只要以张开头的元素,存储到一个新的集合中
        //对listA集合进行过滤,只要姓名长度为3的人,存储到一个新集合中
        //遍历listB集合
        list.stream()
                .filter(name->name.startsWith("张"))
            .filter(name->name.length()==3)
            .forEach(name-> System.out.println(name));
}
}

直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历，我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。

1.2 流式思想概述

注意：请暂时忘记对传统IO流的固有印象！
整体来看，流式思想类似于工厂车间的“生产流水线”。
当需要对多个元素进行操作（特别是多步操作）的时候，考虑到性能及便利性，我们应该首先拼好一个“模型”步骤方案，然后再按照方案去执行它。
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作者：小小葱！