Java函数式编程：StreamAPI实现数据流的操作

StreamAPI是Java8中新增的功能，它提供了一种流式操作数据的方式。在传统的Java编程中，我们通常需要创建一个集合，然后使用循环对集合中的元素进行遍历和操作，这种方式有时候会比较繁琐和低效。而StreamAPI则可以很好地解决这些问题。

StreamAPI的特点：

1. 声明式：我们只需要关注对数据的描述，而不需要关注具体的实现过程，这种方式更加容易理解和维护。

2. 可以并行化：StreamAPI可以将数据分为多个子集，进行并行处理，从而提高处理效率。

3. 不会改变数据源：StreamAPI的操作不会对原始数据进行修改，而是返回一组新的数据，这样就不会对原始数据造成任何影响。

StreamAPI的操作分为中间操作和终止操作。中间操作的返回值是一个Stream对象，可以继续对其进行操作；而终止操作则是处理整个流并返回结果的操作，返回值可以是任何类型。

常用的中间操作如下：

1. filter：过滤符合条件的元素，返回一个新流。

2. map：对每个元素进行处理，如将字符串转成大写，返回一个新流。

3. flatMap：与map类似，但是返回的是一个由多个流合并成的流。

4. distinct：去除重复元素，返回一个新流。

5. sorted：对流进行排序，返回一个新流。

6. peek：在处理元素时，会先进行peek操作，然后再进行下一步的操作。

7. limit：返回前n个元素组成的流。

8. skip：跳过前n个元素，返回剩余元素组成的流。

常用的终止操作如下：

1. forEach：对每个元素进行操作。

2. reduce：将流中的元素转换成一个新值，如求和、求最大值。

3. collect：将流中的元素转换成一个集合，如List、Set、Map等。

4. min/max：返回流中的最小值或最大值。

5. count：返回流中元素的个数。

6. anyMatch/allMatch/noneMatch：返回流中是否存在满足条件的元素。

7. findFirst/findAny：返回流中第一个或任意一个元素。

下面以一个例子来演示StreamAPI的用法，假设我们需要对一个学生列表进行一些操作，这个列表可能有重复的元素：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(new Student("张三", 20));
        students.add(new Student("李四", 22));
        students.add(new Student("王五", 21));
        students.add(new Student("张三", 20));
        students.add(new Student("赵六", 20));

        // 过滤掉年龄小于21岁的学生，并将结果集合转化为List
        List<String> names = students.stream()
                .filter(s -> s.getAge() >= 21)
                .distinct()
                .sorted((s1, s2) -> s1.getName().compareTo(s2.getName()))
                .map(Student::getName)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(names);
    }
}

运行结果为：

[李四, 王五]

以上代码中，我们通过使用StreamAPI，选择了年龄大于等于21岁的学生，并去重，然后按照姓名进行排序，并将结果转换成一个List。可以看到，使用StreamAPI可以很方便地对数据流进行处理，从而提高代码的可读性和效率。