java构建Stream流的多种方式总结
作者：IT小辉同学
Java 8引入了Stream流作为一项新的特性，它是用来处理集合数据的一种函数式编程方式。Stream流提供了一种更简洁、高效和易于理解的方法来操作集合数据，同时也能够实现并行处理，以提高性能。
以下是Stream流的一些重要特征和用法：
- 流的创建：可以从集合、数组、I/O通道等多种数据源创建Stream流。例如，使用
Collection.stream()方法可以将集合转换为流，使用Arrays.stream()可以将数组转换为流。 - 中间操作：Stream流支持各种中间操作，这些操作允许对流中的元素进行过滤、映射、排序等操作，而不会修改原始数据。一些常见的中间操作包括
filter（过滤元素）、map（映射元素）、sorted（排序元素）等。 - 终端操作：终端操作是对流进行最终操作，它们触发实际的计算并生成结果。一些常见的终端操作包括
forEach（遍历元素并执行操作）、collect（将流中的元素收集到一个集合中）、count（计算元素个数）等。 - 延迟执行：Stream操作是延迟执行的，这意味着中间操作可以在不实际计算的情况下链接在一起。只有在调用终端操作时，才会触发流的处理。
- 并行处理：Stream流支持并行处理，通过使用
parallelStream()方法，可以轻松地将流的处理分布到多个处理器核心上，以提高性能。 - 函数式编程风格：Stream流鼓励使用函数式编程风格，其中操作是以lambda表达式的形式传递的，使代码更具表达力和简洁。
以下是一个示例，演示了如何使用Stream流来操作一个集合：
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
int sum = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0) // 过滤偶数
.map(n -> n * 2) // 将偶数翻倍
.reduce(0, Integer::sum); // 求和
System.out.println("偶数的翻倍之和为: " + sum);
这只是Stream流的一个简单示例，它展示了Stream流的一些常见操作，如过滤、映射和汇总。通过Stream流，可以以更简洁和可读的方式处理集合数据，减少了样板代码，提高了代码质量和可维护性。下面我们将对构建流的多种方式多种方式展开做一个详细阐述。
1.从集合创建流
从集合创建Stream流非常简单，可以使用集合类的stream()方法来获取一个Stream对象。下面我将展示如何从集合创建Stream，并结合实际应用提供两个代码示例。
示例1：从List创建Stream
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamCreationExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.add("Charlie");
names.add("David");
names.add("Eve");
// 创建一个Stream流
Stream<String> nameStream = names.stream();
// 使用Stream流进行操作
nameStream
.filter(name -> name.startsWith("A"))
.forEach(System.out::println);
}
}
这个示例中，我们首先创建了一个包含一些姓名的List集合，然后使用names.stream()方法创建了一个Stream流。接着，我们使用filter中间操作筛选出以"A"开头的姓名，并使用forEach终端操作打印输出结果。
示例2：从Map创建Stream
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamCreationFromMapExample {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer, String> studentMap = new HashMap<>();
studentMap.put(1, "Alice");
studentMap.put(2, "Bob");
studentMap.put(3, "Charlie");
studentMap.put(4, "David");
studentMap.put(5, "Eve");
// 从Map的键集合创建Stream
Stream<Integer> studentIdsStream = studentMap.keySet().stream();
// 使用Stream流进行操作
studentIdsStream
.filter(id -> id % 2 == 0)
.forEach(id -> System.out.println(id + ": " + studentMap.get(id)));
}
}
这个示例中，我们创建了一个包含学生ID和姓名的Map，然后使用studentMap.keySet().stream()方法从Map的键集合创建了一个Stream流。接着，我们使用filter中间操作筛选出偶数的学生ID，并使用forEach终端操作打印出相应的学生信息。
2.从数组创建流
从数组创建Stream流也非常简单，Java 8 提供了Arrays.stream() 方法，它允许将一个数组转换为一个Stream流。下面我将详细介绍如何从数组创建Stream，并提供两个代码示例。
示例1：从整数数组创建Stream
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.IntStream;
public class StreamCreationFromArrayExample {
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
// 从整数数组创建IntStream
IntStream numberStream = Arrays.stream(numbers);
// 使用Stream流进行操作
int sum = numberStream
.filter(n -> n % 2 == 0)
.map(n -> n * 2)
.sum();
System.out.println("偶数的翻倍之和为: " + sum);
}
}
在这个示例中，我们首先创建了一个整数数组 numbers，然后使用 Arrays.stream(numbers) 方法将它转换为一个 IntStream 流。接着，我们使用该流进行一系列操作，包括筛选出偶数并将其翻倍，最后计算它们的总和。
示例2：从字符串数组创建Stream
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamCreationFromArrayExample {
public static void main(String[] args) {
String[] words = {"apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"};
// 从字符串数组创建Stream
Stream<String> wordStream = Arrays.stream(words);
// 使用Stream流进行操作
wordStream
.filter(word -> word.startsWith("b"))
.map(String::toUpperCase)
.forEach(System.out::println);
}
}
在这个示例中，我们创建了一个字符串数组 words，然后使用 Arrays.stream(words) 方法将它转换为一个 Stream 流。接着，我们使用流进行操作，包括筛选出以字母 "b" 开头的单词，并将它们转换为大写形式后打印输出。
3.静态工厂方法
Java 8也引入了一些静态工厂方法来创建Stream流，这些方法使得创建Stream流变得更加简便和灵活。下面我将详细介绍这些静态工厂方法，并提供两个代码示例。
静态工厂方法创建Stream
Stream.of(T... values)：通过将一个可变参数的元素列表传递给Stream.of方法来创建一个包含这些元素的Stream流。这对于创建具有少量元素的流非常方便。Stream.empty()：使用Stream.empty()方法创建一个空的Stream流。Stream.generate(Supplier<T> s)：通过提供一个Supplier函数来创建一个无限大小的Stream流，该函数会生成元素。通常，需要使用limit操作限制生成的元素数量。Stream.iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)：通过提供初始值（seed）和一个一元操作函数（UnaryOperator）来创建一个包含无限序列的Stream流。例如，可以使用Stream.iterate(0, n -> n + 1)来创建一个自然数序列的Stream流。
示例1：使用Stream.of创建Stream
import java.util.stream.Stream;
public class StreamFactoryExample {
public static void main(String[] args) {
// 使用Stream.of创建Stream流
Stream<String> stream = Stream.of("Apple", "Banana", "Cherry", "Date");
// 打印Stream中的元素
stream.forEach(System.out::println);
}
}
这个示例使用Stream.of静态工厂方法创建了一个包含水果名称的Stream流，并使用forEach终端操作打印出每个水果的名称。
示例2：使用Stream.generate创建Stream
import java.util.Random;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamGenerateExample {
public static void main(String[] args) {
// 使用Stream.generate创建随机整数流
Stream<Integer> randomIntStream = Stream.generate(() -> new Random().nextInt(100));
// 限制流的元素数量，然后打印
randomIntStream
.limit(10)
.forEach(System.out::println);
}
}
在这个示例中，我们使用Stream.generate静态工厂方法创建了一个包含随机整数的Stream流。然后，我们使用limit操作限制了流中元素的数量，最后打印出了生成的随机整数。
这些静态工厂方法为创建不同类型的Stream提供了便捷的途径，使流的创建更加灵活和便捷。
4.使用 Stream.Builder
Stream.Builder是Java 8引入的用于构建流的一种方式。它允许逐个添加元素到流中，并最终构建一个Stream对象。这对于在迭代或生成元素的过程中构建流非常有用。
下面是如何使用Stream.Builder创建流的详细介绍，并提供两个代码示例。
使用Stream.Builder创建流的步骤
- 创建Stream.Builder对象：首先，需要创建一个
Stream.Builder对象。 - 添加元素：然后，使用
Stream.Builder的add方法逐个添加元素到流中。 - 构建流：一旦添加了所有元素，可以调用
Stream.Builder的build方法来构建Stream对象。
示例1：使用Stream.Builder创建流并过滤奇数
import java.util.stream.Stream;
public class StreamBuilderExample {
public static void main(String[] args) {
Stream.Builder<Integer> builder = Stream.builder();
// 添加元素到Stream
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
builder.accept(i);
}
// 构建Stream
Stream<Integer> numberStream = builder.build();
// 使用Stream操作
numberStream
.filter(n -> n % 2 == 0) // 过滤偶数
.forEach(System.out::println);
}
}
在这个示例中，我们首先创建了一个Stream.Builder对象，然后使用accept方法逐个添加1到10的整数到流中，最后使用filter中间操作筛选出偶数并使用forEach终端操作打印出结果。
示例2：使用Stream.Builder生成斐波那契数列
import java.util.stream.Stream;
public class FibonacciStreamExample {
public static void main(String[] args) {
Stream.Builder<Long> builder = Stream.builder();
long a = 0, b = 1;
int count = 10;
for (int i = 0; i < count; i++) {
builder.accept(a);
long next = a + b;
a = b;
b = next;
}
Stream<Long> fibonacciStream = builder.build();
fibonacciStream.forEach(System.out::println);
}
}
在这个示例中，我们使用Stream.Builder生成斐波那契数列的前10个数字。我们首先创建一个Stream.Builder对象，然后使用循环逐个添加斐波那契数列的元素，最后使用forEach终端操作打印出结果。
Stream.Builder适用于需要逐个生成元素并构建流的情况，使代码更加清晰和灵活。
5. 从文件创建流
在Java中，可以从文件创建Stream流以便进行文件的读取和处理。通常，可以使用java.nio.file包中的类来实现这一目的。以下是如何从文件创建流的方法以及两个代码示例：
方法1：使用Files.lines方法创建文本文件的流
Files.lines方法允许创建一个包含文件内容的Stream<String>，适用于文本文件的逐行读取。该方法接受文件路径作为参数，并返回一个Stream对象。
下面是一个示例：
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.stream.Stream;
public class FileToStreamExample {
public static void main(String[] args) {
String filePath = "sample.txt"; // 文件路径
try (Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get(filePath))) {
lines.forEach(System.out::println); // 逐行打印文件内容
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在这个示例中，我们使用Files.lines方法打开名为"sample.txt"的文本文件，并将其内容逐行打印到控制台。
方法2：使用Files.newInputStream方法创建二进制文件的流
如果要处理二进制文件，例如图像或音频文件，可以使用Files.newInputStream方法创建一个InputStream，然后将其转换为Stream。下面是一个示例：
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.util.stream.Stream;
public class BinaryFileToStreamExample {
public static void main(String[] args) {
String filePath = "image.jpg"; // 二进制文件路径
try {
Path path = Paths.get(filePath);
Stream<Byte> byteStream = Files.newInputStream(path)
.map(b -> (byte) b);
byteStream.forEach(System.out::println); // 逐字节打印二进制文件内容
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在这个示例中，我们使用Files.newInputStream方法创建一个输入流，然后将其映射为Stream<Byte>，并最终逐字节打印二进制文件的内容。
无论是文本文件还是二进制文件，从文件创建Stream流都是非常有用的，它使文件的读取和处理变得更加方便和灵活。在处理文件时，不要忘记适当地处理可能出现的IOException异常。
以上就是java构建Stream流的多种方式总结的详细内容，更多关于java构建Stream流的资料请关注脚本之家其它相关文章！