Java Stream API：如何使用Stream进行数据处理和过滤

发布时间：2023-05-27 12:04:10

Java Stream API 是 Java 8 中提供的一个API，用于对集合或数组等数据进行处理和过滤。Stream 提供了一种更加简洁和高效的方式来进行数据操作，并且可以以更加流畅和易读的方式来表达数据操作的逻辑。本文将介绍如何使用 Java Stream API 进行数据处理和过滤。

1. 创建 Stream

Stream API 只能用于集合或数组等数据类型，并且它是惰性求值的，也就是说只有在需要输出结果时才会进行操作，而不是立即对数据进行计算。

1.1. 从集合创建 Stream

先看一个从集合创建 Stream 的例子：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> stream = list.stream();
stream.forEach(System.out::println);

上面的代码先创建了一个整型的集合，然后通过 list.stream() 方法创建了一个 Stream 对象，最后通过 stream.forEach(System.out::println) 的方式对 Stream 进行输出，输出的结果是 1 2 3 4 5。

1.2. 从数组创建 Stream

除了从集合创建 Stream，也可以从数组中创建 Stream，下面是一个例子：

int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
IntStream stream = Arrays.stream(arr);
stream.forEach(System.out::println);

上面的代码先创建了一个整型数组，然后通过 Arrays.stream(arr) 创建了一个 IntStream 对象，最后通过 stream.forEach(System.out::println) 的方式对 Stream 进行输出，输出的结果也是 1 2 3 4 5。

2. 过滤与筛选

Stream 提供了一种便捷的方式来进行数据过滤和筛选，下面我们看一个例子，假设我们有一个整型的集合，需要过滤出其中所有的偶数，并将它们打印出来。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
list.stream()
    .filter(num -> num % 2 == 0)
    .forEach(System.out::println);

上面的代码中，先通过 list.stream() 方法从集合中创建了一个 Stream 对象，然后使用 filter 方法对其中的元素进行过滤，过滤的规则是只保留对2取余为0的元素，最后通过 forEach 方法将过滤后的元素输出。

除了 filter 方法，Stream API 还提供了一些其他的方法来进行筛选和过滤，例如 distinct 用于去重、limit 用于限制元素的数量、skip 用于跳过前几个元素等。

List<String> list = Arrays.asList("java", "Java", "python", "PHP", "Java");
list.stream()
    .distinct()
    .limit(2)
    .skip(1)
    .forEach(System.out::println);

上面的代码中，先创建了一个包含多个字符串的集合，然后通过 list.stream() 方法创建了一个 Stream 对象，使用 distinct 方法进行去重，limit 方法限制元素数量为 2，skip 方法跳过个元素，最后通过 forEach 方法将剩下的元素输出，输出结果为 Java python。

3. 映射

Stream 还提供了一种映射的功能，可以将一个类型的元素映射成另一个类型的元素。例如，我们有一个包含多个字符串的集合，需要将其中的字符串转换成大写字母，并输出。

List<String> list = Arrays.asList("java", "Python", "ruby", "PHP");
list.stream()
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println);

上面的代码中，先创建了一个包含多个字符串的集合，然后通过 list.stream() 方法创建了一个 Stream 对象，使用 map 方法将每个元素都转换成大写字母，最后通过 forEach 方法输出映射后的结果。

除了 map 方法，Stream API 还提供了一些其他的方法来进行操作，例如 flatMap 方法可以将一个 Stream 中的每个元素都映射成一个 Stream，然后将这些 Stream 合并成一个 Stream，peek 方法可以用于调试，并在每个元素被获取的时候输出一些信息等。

4. 聚合

Stream 还提供了一种聚合的功能，可以将多个元素聚合成一个，例如求和、求平均值等操作。下面是一个例子，假设有一个包含多个整型数字的集合，需要求其中所有数字的平均值。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
double average = list.stream()
    .mapToInt(Integer::intValue)
    .average()
    .getAsDouble();
System.out.println("平均值为：" + average);

上面的代码中，先创建了一个包含多个整型数字的集合，然后通过 list.stream() 方法创建了一个 Stream 对象，使用 mapToInt 方法将每个元素都转换成整型，然后使用 average 方法求所有元素的平均值，最后使用 getAsDouble 方法将结果转换成 double 类型，并打印输出。

除了 average 方法，Stream API 还提供了一些其他的聚合方法，例如 count 方法可以统计元素的数量、max 和 min 方法可以求最大和最小值等。

总结：

Java Stream API 提供了一种简单而高效的方式来进行数据处理和过滤。使用 Stream API 可以使我们的代码更加简洁和易读，并且可以更快地进行数据操作。在实际使用中，我们可以根据具体需求选择和组合 Stream API 的各种方法，以达到的效果。