Lambda 表达式详解~Streams API~Stream常见接口方法
你可能沒意識到Java對函數(shù)式編程的重視程度,看看Java 8加入函數(shù)式編程擴充多少功能就清楚了。Java 8之所以費這么大功夫引入函數(shù)式編程,原因有二:
代碼簡潔函數(shù)式編程寫出的代碼簡潔且意圖明確,使用stream接口讓你從此告別for循環(huán)。
多核友好,Java函數(shù)式編程使得編寫并行程序從未如此簡單,你需要的全部就是調(diào)用一下parallel()方法。
這一節(jié)我們學(xué)習(xí)stream,也就是Java函數(shù)式編程的主角。對于Java 7來說stream完全是個陌生東西,stream并不是某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它只是數(shù)據(jù)源的一種視圖。這里的數(shù)據(jù)源可以是一個數(shù)組,Java容器或I/O channel等。正因如此要得到一個stream通常不會手動創(chuàng)建,而是調(diào)用對應(yīng)的工具方法,比如:
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調(diào)用Collection.stream()或者Collection.parallelStream()方法
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調(diào)用Arrays.stream(T[] array)方法
常見的stream接口繼承關(guān)系如圖:
圖中4種stream接口繼承自BaseStream,其中IntStream, LongStream, DoubleStream對應(yīng)三種基本類型(int, long, double,注意不是包裝類型),Stream對應(yīng)所有剩余類型的stream視圖。為不同數(shù)據(jù)類型設(shè)置不同stream接口,可以1.提高性能,2.增加特定接口函數(shù)。?
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你可能會奇怪為什么不把IntStream等設(shè)計成Stream的子接口?畢竟這接口中的方法名大部分是一樣的。答案是這些方法的名字雖然相同,但是返回類型不同,如果設(shè)計成父子接口關(guān)系,這些方法將不能共存,因為Java不允許只有返回類型不同的方法重載。
雖然大部分情況下stream是容器調(diào)用Collection.stream()方法得到的,但stream和collections有以下不同:
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無存儲。stream不是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它只是某種數(shù)據(jù)源的一個視圖,數(shù)據(jù)源可以是一個數(shù)組,Java容器或I/O channel等。
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為函數(shù)式編程而生。對stream的任何修改都不會修改背后的數(shù)據(jù)源,比如對stream執(zhí)行過濾操作并不會刪除被過濾的元素,而是會產(chǎn)生一個不包含被過濾元素的新stream。
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惰式執(zhí)行。stream上的操作并不會立即執(zhí)行,只有等到用戶真正需要結(jié)果的時候才會執(zhí)行。
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可消費性。stream只能被“消費”一次,一旦遍歷過就會失效,就像容器的迭代器那樣,想要再次遍歷必須重新生成。
對stream的操作分為為兩類,中間操作(intermediate operations)和結(jié)束操作(terminal operations),二者特點是:
中間操作總是會惰式執(zhí)行,調(diào)用中間操作只會生成一個標記了該操作的新stream,僅此而已。
結(jié)束操作會觸發(fā)實際計算,計算發(fā)生時會把所有中間操作積攢的操作以pipeline的方式執(zhí)行,這樣可以減少迭代次數(shù)。計算完成之后stream就會失效。
如果你熟悉Apache Spark RDD,對stream的這個特點應(yīng)該不陌生。
下表匯總了Stream接口的部分常見方法:
| 中間操作 | concat() distinct() filter() flatMap() limit() map() peek() skip() sorted() parallel() sequential() unordered() |
| 結(jié)束操作 | allMatch() anyMatch() collect() count() findAny() findFirst() forEach() forEachOrdered() max() min() noneMatch() reduce() toArray() |
區(qū)分中間操作和結(jié)束操作最簡單的方法,就是看方法的返回值,返回值為stream的大都是中間操作,否則是結(jié)束操作。
stream方法使用
stream跟函數(shù)接口關(guān)系非常緊密,沒有函數(shù)接口stream就無法工作。回顧一下:函數(shù)接口是指內(nèi)部只有一個抽象方法的接口。通常函數(shù)接口出現(xiàn)的地方都可以使用Lambda表達式,所以不必記憶函數(shù)接口的名字。
forEach()
我們對forEach()方法并不陌生,在Collection中我們已經(jīng)見過。方法簽名為void forEach(Consumer<? super E> action),作用是對容器中的每個元素執(zhí)行action指定的動作,也就是對元素進行遍歷。
// 使用Stream.forEach()迭代 Stream<String> stream = Stream.of("I", "love", "you", "too"); stream.forEach(str -> System.out.println(str));由于forEach()是結(jié)束方法,上述代碼會立即執(zhí)行,輸出所有字符串。
filter()
?函數(shù)原型為Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate),作用是返回一個只包含滿足predicate條件元素的Stream。
// 保留長度等于3的字符串 Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too"); stream.filter(str -> str.length()==3).forEach(str -> System.out.println(str));上述代碼將輸出為長度等于3的字符串you和too。注意,由于filter()是個中間操作,如果只調(diào)用filter()不會有實際計算,因此也不會輸出任何信息。
distinct()
?函數(shù)原型為Stream<T> distinct(),作用是返回一個去除重復(fù)元素之后的Stream。
Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too", "too"); stream.distinct().forEach(str -> System.out.println(str));上述代碼會輸出去掉一個too之后的其余字符串。
sorted()
排序函數(shù)有兩個,一個是用自然順序排序,一個是使用自定義比較器排序,函數(shù)原型分別為Stream<T> sorted()和Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator)。
Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too"); stream.sorted((str1, str2) -> str1.length()-str2.length()).forEach(str -> System.out.println(str));上述代碼將輸出按照長度升序排序后的字符串,結(jié)果完全在預(yù)料之中。
map()
?函數(shù)原型為<R> Stream<R> map(Function<? super T,? extends R> mapper),作用是返回一個對當前所有元素執(zhí)行執(zhí)行mapper之后的結(jié)果組成的Stream。直觀的說,就是對每個元素按照某種操作進行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換前后Stream中元素的個數(shù)不會改變,但元素的類型取決于轉(zhuǎn)換之后的類型。
Stream<String> stream = Stream.of("I", "love", "you", "too"); stream.map(str -> str.toUpperCase()).forEach(str -> System.out.println(str));上述代碼將輸出原字符串的大寫形式。
flatMap()
?函數(shù)原型為<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T,? extends Stream<? extends R>> mapper),作用是對每個元素執(zhí)行mapper指定的操作,并用所有mapper返回的Stream中的元素組成一個新的Stream作為最終返回結(jié)果。說起來太拗口,通俗的講flatMap()的作用就相當于把原stream中的所有元素都"攤平"之后組成的Stream,轉(zhuǎn)換前后元素的個數(shù)和類型都可能會改變。
Stream<List<Integer>> stream = Stream.of(Arrays.asList(1,2), Arrays.asList(3, 4, 5)); stream.flatMap(list -> list.stream()).forEach(i -> System.out.println(i));上述代碼中,原來的stream中有兩個元素,分別是兩個List<Integer>,執(zhí)行flatMap()之后,將每個List都“攤平”成了一個個的數(shù)字,所以會新產(chǎn)生一個由5個數(shù)字組成的Stream。所以最終將輸出1~5這5個數(shù)字。
截止到目前我們感覺良好,已介紹Stream接口函數(shù)理解起來并不費勁兒。如果你就此以為函數(shù)式編程不過如此,恐怕是高興地太早了。下一節(jié)對Stream規(guī)約操作的介紹將刷新你現(xiàn)在的認識。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Lambda 表达式详解~Streams API~Stream常见接口方法的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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