Stream API

掌握了Lambda表达式和方法引用之后，我们就可以很轻松的 Stream API 了，没有掌握Lambda表达式和方法引用的话，建议去看看我之前写的文章。因为接下来会大量的用到它们。

Stream

什么是Stream？
Stream是一组用来处理数组、集合的API，它支持顺序流和并行流的聚合操作。

Stream特性

• 不是数据结构，没有内部存储。
• 不支持索引访问。
• 延迟计算。
• 支持并行。
• 很容易生成数组或集合（List、Set）。
• 支持过滤、查找、转换、汇总、聚合等操作。

备注：
1、在没有执行终止操作之前，它是不会进行计算的。

Stream运行机制

Stream 分为数据源，中间操作，终止操作。
数据源可以是一个数组、一个集合、一个生成器方法、一个I/O通道等等。
一个流可以有零个或者多个中间操作，每一个中间操作都会返回一个新的流，供下一个操作使用。一个流只会有一个终止操作。
Stream 只有遇到终止操作，它的数据源才开始执行遍历操作。

Stream常用的API

中间操作

• 过滤 filter
• 去重 distinct
• 排序 sorted
• 截取 limit、skip
• 转换 map、flatMap
• 其他 peek

终止操作

• 循环 forEach
• 计算 min、max、count、average
• 匹配 anyMatch、allMatch、noneMatch、findFirst、findAny
• 汇聚 reduce
• 收集器 toArray、collect

Stream的创建

• 通过数组来创建。
• 通过集合来创建。
• 通过 Stream.generate 方法来创建。
• 通过 Stream.iterate 方法来创建。
• 通过其他API来创建（文件、字符串等等）。

这里说明一下，Stream API 在Android使用的话，要求API 24 以上才能使用，也可以导入com.annimon:stream:$lastVersion库来使用它。
了解了一下基本的概念后，下面我们来看看Stream API 实战。

Stream实战

首先我们看看用代码如何来实现Stream的创建。
1、通过数组来创建。

public static Stream of(T... values) {
    ...
}

String[] arr = {"a", "b", "c", "1", "2"};
Stream stream = Stream.of(arr);

使用Stream.of方法将数组作为参数传入，即可得到 Stream。

2、通过集合来创建。

default Stream stream() {
        ...
}

List list = Arrays.asList("a", "b", "c", "1", "2");
Stream stream = list.stream();

使用list.stream方法创建得到Stream。

3、通过Stream.generate方法来创建。

public static Stream generate(Supplier s) {
    ...
}

Stream stream = Stream.generate(() -> 1);

使用Stream.generate方法创建得到Stream时，传入的是Supplier，它代表一个输出，说明调用Stream.generate方法会不断的输入一个值，放到Stream中。对于Stream.generate方法的使用，一般都会和一些中间操作的API搭配使用，比如使用 limit 截取一部分数据。

4、通过Stream.iterate方法来创建。

public static Stream iterate(final T seed, final UnaryOperator f) {
        ...
}

Stream stream = Stream.iterate(1, x -> x + 1);

使用Stream.iterate方法创建得到Stream时，传入的是一个初始值和一个一元运算（输入和输出类型相同）的Lambda表达式。上面的操作解释为输入一个初始值为1，每次的输入结果为上一次输出的值加1，然后不然循环输入。

备注：Stream.generate 和 Stream.iterate 方法生成的是一个无止尽的 Stream ，我们在使用的时候需要注意这一点。

5、通过其他API来创建。

String str = "abcd";
IntStream stream = str.chars();

Stream stream = Files.lines(Paths.get("path"));

我们也可以使用一些其他API自带的创建 Stream 的方法。

接下来看看 Stream 常用的API的使用。
1、中间操作符。

Stream filter(Predicate predicate);

Stream distinct();

Stream sorted();

Stream limit(long maxSize);

Stream skip(long n);

 Stream map(Function mapper);

 Stream flatMap(Function> mapper);

Stream peek(Consumer action);

S parallel();

S sequential();

2、终止操作符。

void forEach(Consumer action);

Optional min(Comparator comparator);

Optional max(Comparator comparator);

long count();

OptionalDouble average();

boolean anyMatch(Predicate predicate);

boolean allMatch(Predicate predicate);

boolean noneMatch(Predicate predicate);

Optional findFirst();

Optional findAny();

T reduce(T identity, BinaryOperator accumulator);

Object[] toArray();

 R collect(Collector collector);

看到这些方法是不是很眼熟？？？
没错，在讲Lambda表达式和函数式接口的时候，我们就列出过一些函数式接口的表格，我再把它贴出来吧，不是凑字数哦！

接口名	参数	返回值	用途	含义
Predicate	T	boolean	断言	代表一个输入
Consumer	T	void	消费	代表一个输入
Function	T	R	函数	代表一个输入，一个输出（一般输入和输出是不同类型的）
BiFunction	(T,U)	R	函数	代表两个输入，一个输出（一般输入和输出是不同类型的）
Supplier	None	T	工厂方法	代表一个输出
UnaryOperator	T	T	逻辑非、迭代器	代表一个输入，一个输出（输入和输出是相同类型的）
BinaryOperator	(T,T)	T	二元操作	代表两个输入，一个输出（输入和输出是相同类型的）

不知道有没有人和我一样，第一次学习Lambda表达式的时候，根本不理解这些函数式接口的用途代表什么意思。比如什么是“断言”，什么是“消费”等等。

所以，我们还是有必要了解一下这些概念的，这对于我们之后的学习和学术讨论很有帮助。

断言：其实是防止程序意外出错的一种宏，如果其参数计算为假，则程序发出警告，且退出。
最常见的用法就是在函数入口处保证输入参数的正确性。

assert(object != NULL) ;

消费：是指程序在运行过程中，资源的消耗和使用。
最常用的用法就是将元素传递给其他函数处理，并且不给与返回值。

stream.forEach(System.out::println)

函数：也称函数关系式，是指给定元素，经过一些行为、处理后得到其他的元素的关系表达，它的核心就是对应关系。
函数的用途就很广了，尤其是我们学习函数式编程之后，才能真正体会它的强大。

stream.map {
    x -> x.toString
}

工厂方法：我们知道工厂是生成东西的工具，那么我们是不是可以理解为工厂方法是生成方法的工具呢？是的，说明白一点就是提供一些生成对象的方法给我们使用，它本身是不创建东西的，我们只需要关心方法如何使用。

stream.collect(Collectors.toList())

可以看到 Collectors 类含有很多生成其他对象的方法，比如 toCollection()、toSet()、toList()、toMap() 等等。

逻辑非：顾名思义，就是取一个有效值的反值。
使用场景多用于输入和输出的类型相同。

Stream.iterate(1, x -> !x)

二元操作：即为输入两个参数和输出的类型相同，多用于合并 Stream 的场景。

stream.reduce((value1, value2) ->
    value1 + value2
)

了解这些函数式接口之后，我们在使用 Stream API 的时候就很容易了，接下来我们来看看这些操作符的用法吧。

filter 过滤

filter中的条件，返回true的才会保留

// 过滤基数值，保留偶数值，最后遍历
Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5).stream().filter(x -> x%2 == 2).forEach(System.out::println);

distince 去重

distinct是调用元素的hashCode和equals方法判断重复的值或者对象，从而实现去重功能。
对于实体类去重时，需要重写实体类的 equals() 以及 hashCode() 方法
也可以使用 filter、collect 操作符去重。

//去重，barry存在2个，去重后只有一个
Stream.of("wally", "barry", "rose", "barry").distinct().forEach(System.out::println);
// filter 实体类字段去重
private static  Predicate distinctByKey(Function keyExtractor) {
    Set