图解Java8 Stream常用方法

本文图解了Java8 Stream的几个常用方法：forEach(), map(), filter(), sorted()。

Stream流是Java8新增的一个特性，可以让你以声明的方式处理数据，像SQL语句一样，对数据进行筛选、排序和聚合等操作，而不对源数据进行更改。

Stream API可以简洁我们的代码，大大提升可读性。 咱们先看几个方法感受一下。

Stream.forEach()

看方法名，大概能猜出来，是对流进行遍历。其方法签名void forEach(Consumer<? super E> action)，作用是对容器中的每个元素执行action指定的动作。

public static void main(String[] args) {
    List<User> userList = getUserList();
    // userId=1
    // userId=2
    // userId=3
    userList.forEach(e -> System.out.println("userId=" + e.getUserId()));
}
private static List<User> getUserList() {
    return Arrays.asList(new User().setUserId(1), 
             new User().setUserId(2), 
             new User().setUserId(3));
}

Stream.map()

可以理解为是一个转换函数，对每个元素按照某种操作进行转换。

比如需要把List转化成List，然后返给前端展示

Java8之前

List<User> userList = getUserList();
List<UserVO> userVOList = new ArrayList<>();
for (User user : userList) {
    UserVO userVO = new UserVO();
    userVO.setUserId(user.getUserId());
    // 省略set方法
    userVOList.add(userVO);
}

使用Java8 Stream

List<User> userList = getUserList();

List<UserVO> userVOList = userList.stream().map(user -> {
    UserVO userVO = new UserVO();
    userVO.setUserId(user.getUserId());
    // 省略set方法
    return userVO;
}).collect(Collectors.toList());

• .stream()将一个集合转换为Stream流
• .collect()用于结果的收集
• Collectors 收集器将流转换成集合和聚合元素

与Java8之前的区别在于，省略了new ArrayList<>()的过程，使用map函数，将User映射为UserVO。

Stream.filter()

函数的签名为 Stream filter(Predicate<? super T> predicate)，作用是返回一个只包含满足predicate条件元素的Stream。也就是说filter是一个过滤函数。

这里要解释一下predicate，其中文意思是谓语，是一个布尔值函数，可以理解为条件。

比如需要获取集合中userId为奇数的集合：

List<User> userList = getUserList();
userList.stream()
    .filter(user -> user.getUserId() % 2 == 1)
    .forEach(user -> System.out.println("userId=" + user.getUserId()));

// 控制台输出
// userId=1
// userId=3

Stream.sorted()

sorted的作用是对流中的元素进行排序排序，它有两个方法签名：Stream sorted()和Stream sorted(Comparator<? super T> comparator)，其中前者要求流中的元素需要实现Comparable接口，否则会抛出ClassCastException异常。

比如把集合按照userId倒序排序：

private static List<User> getUserList() {
    return Arrays.asList(new User().setUserId(1), 
             new User().setUserId(3), 
             new User().setUserId(2));
}

public static void main(String[] args) {
    // User没有实现Comparable接口
    List<User> userList = getUserList();
    userList.stream()
        // Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: 
        // User cannot be cast to java.lang.Comparable
        .sorted()
        .forEach(user -> System.out.println("userId=" + user.getUserId()));
}

public static void main(String[] args) {
    List<User> userList = getUserList();
    userList.stream()
        .sorted((u1, u2) -> u2.getUserId() - u1.getUserId())
        .forEach(user -> System.out.println("userId=" + user.getUserId()));
}

// 控制台输出
// userId=3
// userId=2
// userId=1

小结

细心的同学可能会发现，forEach()没有返回值，而map(), filter(), sorted()的返回值还是一个Stream。实际上，对Stream的操作分为为两类：

• 中间操作(intermediate operations)：总是会惰式执行
• 结束操作(terminal operations)：会触发实际计算

可以这么理解，返回值为Stream的，都是中间操作，那什么是惰式执行呢？就是说中间操作是不会立即执行的，直到遇到结束操作，才会执行。比如下面一段代码是不会执行的：

Stream.of("a", "b", "c", "d", "e")
    .filter(s -> {
        System.out.println("filter: " + s);
        return true;
    });

这样的话，我们可以通过多个中间操作 + 1个结束操作，对数据进行筛选、排序、转换和收集等操作。

那这多个中间操作的顺序有什么讲究吗？可以留言谈谈你的观点。