Java8 Stream流操作深度解析

提到Java8，你脑海里第一个浮现的是什么？是Lambda表达式？还是Optional类？其实，Java8引入的Stream API也是相当重要且强大的特性之一。今天，咱们就来聊聊这个让人又爱又恨的Stream流操作。

什么是Stream？

简单来说，Stream就是一个数据处理管道，它可以让你像流水线一样处理集合中的元素。你可以把它想象成一条河，河里的水就是你要处理的数据，而Stream就是这条河，你可以在这个河里进行过滤、筛选、映射等一系列操作。

比如，你有一堆数字，你想从中找到所有的偶数，然后把它们平方，最后再求和。用传统的循环方式可能需要好几行代码，但有了Stream，你只需要几行代码就能搞定。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);

int sumOfSquares = numbers.stream()
                          .filter(n -> n % 2 == 0) // 只保留偶数
                          .mapToInt(n -> n * n)    // 将每个数平方
                          .sum();                  // 求和

System.out.println("Sum of squares of even numbers: " + sumOfSquares);

Stream的操作类型

Stream的操作可以分为两大类：中间操作和终端操作。

中间操作

中间操作会返回一个新的Stream，允许你链式调用多个操作。常见的中间操作有：

• filter：用于过滤元素。
• map：用于映射元素。
• sorted：用于排序。
• distinct：用于去重。

List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");

List<String> upperCaseWords = words.stream()
                                   .filter(word -> word.length() > 5)
                                   .map(String::toUpperCase)
                                   .sorted()
                                   .collect(Collectors.toList());

System.out.println(upperCaseWords);

终端操作

终端操作会触发实际的遍历操作，并返回一个结果或者执行某些操作。常见的终端操作有：

• forEach：对每个元素执行操作。
• collect：将流中的元素收集到集合中。
• reduce：归约操作。
• count：统计元素数量。

long count = words.stream()
                  .filter(word -> word.contains("a"))
                  .count();

System.out.println("Number of words containing 'a': " + count);

并行流的魅力

如果你的机器有多核处理器，那么使用并行流可以让流操作充分利用硬件资源，提高性能。并行流的使用非常简单，只需将.stream()换成.parallelStream()即可。

List<Integer> numbers = IntStream.rangeClosed(1, 100).boxed().collect(Collectors.toList());

int sum = numbers.parallelStream()
                .filter(n -> n % 2 == 0)
                .mapToInt(Integer::intValue)
                .sum();

System.out.println("Sum of even numbers using parallel stream: " + sum);

不过要注意，虽然并行流可以提高性能，但也可能带来一些意想不到的问题，比如顺序问题。所以，在使用并行流时一定要小心。

Stream操作的小技巧

这里有一些使用Stream时的小技巧，希望能帮到你。

1. 空安全：当你不确定集合是否为空时，可以用Stream.ofNullable()来创建流。

String[] arr = null;
Stream<String> stream = Stream.ofNullable(arr);

2. 默认值：如果你想在流中包含默认值，可以用Stream.concat()。

Stream<String> stream = Stream.concat(Stream.of("a", "b"), Stream.of("default"));

3. 生成无限流：你可以使用Stream.generate()来生成无限流。

Stream<Double> randomNumbers = Stream.generate(Math::random);

总结

Stream流操作确实是一个强大的工具，它能够让我们的代码更加简洁优雅。不过，就像任何工具一样，Stream也有它的局限性和适用场景。希望大家在使用Stream时，能够根据实际情况做出最佳选择，而不是盲目追求“代码的简洁”。

记住，编程不仅仅是写代码，更是解决问题的艺术。希望今天的Stream流操作深度解析能给你带来一些新的灵感！