13. Java入门之Stream流是什么？流式思想的概述、Stream流中的常用方法、方法引用简介

1. 流式思想的概述

在介绍流式思想是什么之前，我们先来感受一下Stream流的使用的便利，下面以集合遍历为例子进行介绍

1.1 传统方式遍历集合

众所周知，如果想要对一个集合进行遍历，那么我们可以采用普通for循环、增强for循环和迭代器，这里以增强for循环为例子，另外，当我们想要对集合的数据进行过滤的时候，第一个想到的便是if语句，现在我们的需求是，有一个储存了多个个人名字与性别的数组，我要从中筛选出名字是由3个字母组成的女生并打印其信息，下面来看看实现该功能的示例程序

其运行结果

1.2 Stream流遍历集合

这里先不介绍Stream流的用法，先感受一下实现上述功能的代码是怎么样子的

其运行结果是一样的

是不是感觉代码变简单了，不需要for循环，也不需要if判断语句，这就是采用Stream流的方式来实现，下面来详细介绍一下什么是Stream流与流式思想

1.3 流式思想

流式思想的实质其实跟流水线操作参不多，流水线上有众多的产品，当他经过每个工位的时候需要执行不同的操作，最后输出成品，而这里我们所介绍的Stream流可以理解为流水线上的产品，是不是很抽象？来看个图

Stream流其实是一个集合元素的函数模型，他不是集合，也不是数据结构，他本身也并不储存任何元素或者是地址值，当使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤：获取一个数据源 --> 数据转换 --> 执行操作获取想要的结果，每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象（可以有多次转换），这样就允许对其操作像流水线一样

2. Stream流中的常用方法

下面就来了解一下Stream流的获取方式和常用方法

2.1 获取Stream流

获取Stream流有两种方式：

• 所有的Collection集合都可以通过其默认方法stream来获取流

public default Stream<E> parallelStream()：返回可能并行的 Stream与此集合作为其来源。  

• 可利用Stream接口的静态方法of获取相应数组的流

public static <T> Stream<T> of(T... values)：返回其元素是指定值的顺序排序流。  
public static <T> Stream<T> of(T t) ：返回包含单个元素的顺序 Stream 。  

这里分别演示一下两种不同的Stream流获取方式

流类型的操作很丰富，下面介绍的是常用的方法，这些方法可以分成两种：

• 延迟方法：返回值类型仍然是Stream接口，因此支持链式调用（除了终结方法外，其它方法都是延迟方法）
• 终结方法：返回值类型不再是Stream接口，因此不支持链式调用，本文介绍的终结方法包括count和forEach方法

2.2 forEach方法

为什么要先给你们介绍一个终结方法呢？因为后续其它方法的学习我们都要利用到终结方法来查看结果

public void forEach(Consumer<? super T> action)：对此流的每个元素执行操作。 

可见，forEach方法所需要传递的参数是上篇文章中介绍的一个Consumer函数式接口，这是一个消费型接口，换言之，forEach方法会把每一个流元素交给Consumer接口来消费，这里我们来演示一下对数据直接打印输出

其运行结果

2.3 filter方法

filter方法，相信你也能猜到他是一个流元素的过滤器

public Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate)：返回由与此给定谓词匹配的此流的元素组成的流。 

毫无悬念，这个方法所传递的又是上篇文章中介绍的Predicate接口，这里我们来演示一下把个人信息数组中姓名首字母为J的个人信息打印出来

其运行结果

2.4 map方法

说起map是不是会想起双列集合Map呢？其实这个map方法也有一点点那么个意思

public<R> Stream<R> map(Function<? super T,? extends R> mapper) 
返回由给定函数应用于此流的元素的结果组成的流。 

可见，这个方法所需要传递的是一个Function接口，换言之就是把流中的元素映射到另外一个流上，可以理解为可进行数据转换，这里我们演示一下把字符串格式的数字转换为整形，为了证明转换后的是整形数据，输出时对其进行 +1输出（字符串不能+1）

其运行结果

2.5 count方法

你们一定想到这个方法是计数的对不对？那么既然都计数了，返回值肯定不是Stream了，因此这是一个终结方法

public long count() ：返回此流中的元素数。  

这个方法不用过多介绍啦，直接来演示一下

其运行结果

2.6 limit方法

limit即是限制，就是可以理解为我只要前几个元素

public Stream<T> limit(long maxSize)：返回由此流的元素组成的流，截短长度不能超过 maxSize 。  

注意，如果集合当前长度大于参数则进行截取操作，否则不进行操作，下面来看演示

其运行结果

2.7 skip方法

这个方法你们也会想到跳过对不对

public Stream<T> skip(long n) ：在丢弃流的前n个元素后，返回截取后的流。  

注意，如果流的当前长度大于n，则跳过前n个，否则会得到一个长度为0的流，下面看一下演示

其运行结果

2.8 concat方法

还记得String类中也有一个concat方法用于字符串拼接吗？这里的concat方法也是拼接的作用

public static <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)：创建一个懒惰连接的流，其元素是第一个流的所有元素，后跟第二个流的所有元素。 

废话不多说，看看演示

其运行结果

3. 方法引用

我们之前在学习过程中一直都是调用某个方法去完成某些功能，即方法调用，那么方法引用又是什么东西呢？

双冒号::为引用运算符，而它所在的表达式也被称为方法引用。如果Lambda要表达的函数方案已经在某个方法中实现，那么则可以通过双冒号来引用该方法作为Lambda的替代者，说白了，这其实又是对Lambda表达式的一个优化

似乎有点抽象，到底是什么意思呢，下面给出两种写法，其实是完全等效的：

• Lambda表达式写法：s -> System.out.println(s)
• 方法引用写法：System.out::println

别的不说，从形式上看起来是不是已经是简洁很多呢？细心的同学可能也发现了前文介绍Stream流的方法中我给出的示例程序的打印语句s -> System.out.println(s)都是不同颜色的，这其实就是IDEA在提示我们可以用方法引用对其进行优化

例如map方法中的程序优化前是这样的

优化后是这样的

细心的同学又发现了，为什么这里的System.out.println是不可以用方法引用进行优化呢？发现了吗？为什么呢？因为这里传递进去Lambda表达式的是p，而我想要打印的是p+1，严格意义上来说，它们不是同一个东西，换言之，当它们不是同一个东西的时候，就不能进行推断

再说明白一点，还是以打印语句为例子，在Lambda表达式写法中是s -> System.out.println(s)，其意思是我把传进来的字符串命名为s，然后打印命名为s的字符串，则这个s其实就是一个形参，可以说没有意义，那么其实我只需要知道你调用了谁（System.out）的什么方法（println）来处理那个传递进来的东西就好了，我就不需要再写一个形式参数那么麻烦了，因此就有了方法引用的简化System.out::println，无论你传递什么进来我都用System.out中的println来对其进行处理，也正是因为如此，所以传递进来的参数一定要是方法引用中的方法可以接受的类型，否则会抛出异常，在这个表达式中双冒号前的就是被调用的对象，双冒号后的就是方法

我相信我已经说得很明白了，如果还不太懂的同学也不用怕，你只需要知道是个什么意思就好了，如果确实要写的话，你可以先写个Lambda表达式，IDEA可以给你自动转过去（手动狗头）

好啦，这篇文章结束啦啦啦啦啦啦~