Java8新特性之stream、map和reduce

Java8新了stream API，需要注意的是Stream和I/O中的流是没有关系的，这个stream主要是要来处理集合数据的，可以将其看作一个高级迭代器。在Collection接口中新增了非抽象的stream方法来获取集合的流。

另外，Java8中新增了一个Optional类用于处理空指针异常，该类位于java.util包下，使用这个类可以更好的支持函数式编程，并且可以简化以前对null的判断。

stream
下面定义一个Student类：

public class Student {

private String name;
private int score;

public Student(){

}

public Student(String name, int score) {
    super();
    this.name = name;
    this.score = score;
}

//setter和getter省略

@Override
public String toString() {
    return "[姓名=" + name + ", 分数=" + score + "]";
}

}
测试类：

public class StreamTest01 {
public static void main(String[] args) {
List stuList = new ArrayList<>(10);
stuList.add(new Student(“刘一”, 85));
stuList.add(new Student(“陈二”, 90));
stuList.add(new Student(“张三”, 98));
stuList.add(new Student(“李四”, 88));
stuList.add(new Student(“王五”, 83));
stuList.add(new Student(“赵六”, 95));
stuList.add(new Student(“孙七”, 87));
stuList.add(new Student(“周八”, 84));
stuList.add(new Student(“吴九”, 100));
stuList.add(new Student(“郑十”, 95));

    //需求：列出90分以上的学生姓名，并按照分数降序排序

    //以前的写法，代码较多，每个操作都需要遍历集合
    List result1 = new ArrayList<>(10);
    //遍历集合获取分数大于90以上的学生并存放到新的List中
    for(Student s : stuList){
        if(s.getScore() >= 90){
            result1.add(s);
        }
    }
    //对List进行降序排序
    result1.sort(new Comparator(){
        @Override
        public int compare(Student s1, Student s2) {
            //降序排序
            return Integer.compare(s2.getScore(), s1.getScore());
        }
    });
    System.out.println(result1);

    //使用stream的写法
    /*
     * 1.获取集合的stream对象
     * 2.使用filter方法完成过滤
     * 3.使用sort方法完成排序
     * 4.使用collect方法将处理好的stream对象转换为集合对象
     */
    result1 = stuList.stream()
            .filter(s -> s.getScore()>=90)
            //.sorted((s1,s2) -> Integer.compare(s2.getScore(), s1.getScore()))
            //使用Comparator中的comparing方法
            .sorted(Comparator.comparing(Student :: getScore).reversed())
            .collect(Collectors.toList());
    System.out.println(result1);
}

}

流的操作是内部迭代的，之前使用诸如for循环、迭代器属于外部迭代。不过在java8中内部迭代的性能还是略差一些，相信在后面的版本中会有所提升。注意：流只能使用一次，使用结束之后，这个流也就废掉了。

注：下面例子中都会用到上述测试类中的stuList，把这些数据放在InitData类中的getStudent方法里。

map和reduce
map用来归类，结果一般是一组数据，比如可以将list中的学生分数映射到一个新的stream中。
reduce用来计算值，结果是一个值，比如计算最高分。
public class StreamTest02 {

public static void main(String[] args) {
    //初始化List数据同上
    List list = InitData.getStudent();
    //使用map方法获取list数据中的name
    List names = list.stream().map(Student::getName).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(names);

    //使用map方法获取list数据中的name的长度
    List length = list.stream().map(Student::getName).map(String::length).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(length);

    //将每人的分数-10
    List score = list.stream().map(Student::getScore).map(i -> i - 10).collect(Collectors.toList());
    System.out.println(score);

    //计算学生总分
    Integer totalScore1 = list.stream().map(Student::getScore).reduce(0,(a,b) -> a + b);
    System.out.println(totalScore1);

    //计算学生总分，返回Optional类型的数据，改类型是java8中新增的，主要用来避免空指针异常
    Optional totalScore2 = list.stream().map(Student::getScore).reduce((a,b) -> a + b);
    System.out.println(totalScore2.get());

    //计算最高分和最低分
    Optional max = list.stream().map(Student::getScore).reduce(Integer::max);
    Optional min = list.stream().map(Student::getScore).reduce(Integer::min);

    System.out.println(max.get());
    System.out.println(min.get());
}

}

数值流

上面代码中

Optional totalScore2 = list.stream()
.map(Student::getScore)
.reduce((a,b) -> a + b);
如果要是在Stream中有一个sum方法的话，可以修改为

Optional totalScore2 = list.stream()
.map(Student::getScore)
.sum();
不过没有，但是在java8中新增了三个原始类型流（IntStream、DoubleStream、LongStream）来解决这个问题，

//数值流
public class StreamTest03 {
public static void main(String[] args) {
List list = InitData.getStudent();

    //将stream转换为IntStream
    int totalScore = list.stream().mapToInt(Student::getScore).sum();
    System.out.println(totalScore);

    //计算平均分
    OptionalDouble avgScore = list.stream().mapToInt(Student::getScore).average();
    System.out.println(avgScore.getAsDouble());

    //生成1~100之间的数字
    IntStream num = IntStream.rangeClosed(1, 100);

    //计算1~100之间的数字中偶数的个数
    long count = IntStream.rangeClosed(1, 100).filter(n -> n%2 == 0).count();
    System.out.println(count);
}

}

创建流

除了上面的流之外，我们还可以自己创建流。下面代码中展示了三种创建流的方式：

//使用Stream.of创建流
Stream str = Stream.of(“i”,“love”,“this”,“game”);
str.map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);

//使用数组创建流
int[] num = {2,5,9,8,6};
IntStream intStream = Arrays.stream(num);
int sum = intStream.sum();//求和
System.out.println(sum);

//由函数生成流，创建无限流
Stream.iterate(0, n -> n+2).limit(10).forEach(System.out::println);

Optional类
两个作用：（1）解决空指针异常  （2）支持函数式编程，所以使用它可以简化代码

例子：

public class TestOptional {
public static void main(String[] args) {
List studentList = InitData.getStudent();
//计算分数在60分一下的分数总和
Optional score = studentList.stream()
.map(Student :: getScore)
.filter(s -> s<60)
.reduce((a,b) -> a+b); //没有60分以下的，以前不加判断就会出现空指针异常
System.out.println(score.orElse(0)); //0

    Map map = new HashMap<>();
    map.put(20180001,"章子");
    map.put(20180002,"小米");
    map.put(20180003,"大黄");
    map.put(20180004,"靓妹");

    String name = Optional.ofNullable(map.get(20180005)).orElse("无");
    System.out.println(name);  //无
}

}

作者：zl_StepByStep
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/zl_stepbystep/article/details/82729657
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