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如何使用 Java 8 中的 Stream API 来处理函数式编程?

发布时间:2023-05-28 20:16:48

Java 8 中引入的 Stream API 是一个强大的工具,允许我们以函数式的方式操作集合和数组。它提供了一种新的方式来处理数据,使代码更加简洁和易于阅读。在本文中,我们将介绍 Stream API 的一些基本概念和使用方法,以及如何通过它来进行函数式编程。

什么是 Stream?

Stream 是一个逻辑上的概念,表示一组元素的序列,可以进行各种操作,比如过滤、映射、排序等。在 Java 8 中,Stream 是用来处理集合和数组的。Stream API 本质上是一种延迟计算的方式,只有在需要结果时才会执行。

创建 Stream

在 Java 8 中,可以通过 Collection 接口的 stream() 方法来创建 Stream。例如,以下代码创建了一个 Integer 类型的 Stream:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

Stream<Integer> stream = numbers.stream();

另外,Arrays 类也提供了一个静态方法 stream() 来创建一个数组的 Stream。例如,以下代码创建了一个 String 类型的 Stream:

String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};

Stream<String> stream = Arrays.stream(names);

Stream 操作

Stream 操作可以分为两类:中间操作和终端操作。

中间操作是对 Stream 进行转换和过滤等操作,返回一个新的 Stream。这些操作不会立即执行,而是在调用终端操作时一起执行。

终端操作是对 Stream 进行汇总、输出、计算等操作,返回一个最终结果。这些操作会让 Stream 立即执行,因此只能调用一次。

Stream API 提供了很多中间操作和终端操作,下面我们挑选一些常用的操作来进行介绍。

过滤操作

过滤操作是用来选出符合条件的元素的。可以使用 filter() 方法来进行过滤。例如,以下代码是选出一个整数列表中大于 3 的数:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

List<Integer> filteredNumbers = numbers.stream()

                                        .filter(n -> n > 3)

                                        .collect(Collectors.toList());

映射操作

映射操作是将 Stream 中的元素映射到另外一个值上,可以使用 map() 方法来进行映射。例如,以下代码是讲一个字符串列表转换为大写字母的列表:

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

List<String> upperNames = names.stream()

                                .map(s -> s.toUpperCase())

                                .collect(Collectors.toList());

排序操作

排序操作是将 Stream 中的元素按照某种规则排序。可以使用 sorted() 方法来进行排序。例如,以下代码将一个整数列表按照升序排列:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 4, 3, 2, 1);

List<Integer> sortedNumbers = numbers.stream()

                                        .sorted()

                                        .collect(Collectors.toList());

计数操作

计数操作是统计 Stream 中的元素个数。可以使用 count() 方法来进行计数。例如,以下代码统计了一个整数列表中大于 3 的数的个数:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

long count = numbers.stream()

                    .filter(n -> n > 3)

                    .count();

综上所述,Stream API 是一个强大的工具,可以让我们以函数式的方式处理数据。它提供了丰富的操作来转换和过滤 Stream,使代码更加简洁和易于阅读。我们需要更深入地理解 Stream API 的各种操作,并运用它们来进行函数式编程。