在Java 8中引入的Stream API无疑是对Java集合处理的一个重大革新，它提供了一种高效且表达力强的方式来处理数据集合（如List、Set）。Stream API 允许你以声明性方式处理数据集合，关注于“做什么”而非“怎么做”，从而提高了代码的可读性和可维护性。以下将深入探讨Java 8 Stream API的使用方法，通过实例展示其强大功能。 ### 一、Stream API基础 Stream API的核心概念是流（Stream），它是对数据源（如集合）的一系列连续操作，这些操作包括过滤、映射、排序、归约等。流操作分为中间操作和终端操作： - **中间操作**：返回流本身，可以链式调用多个中间操作。 - **终端操作**：产生结果或副作用，如forEach、collect、reduce等，之后流就不能再被使用了。 #### 创建流 可以从集合、数组等数据源中创建流： ```java List list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry"); Stream stream = list.stream(); // 从集合创建流 String[] array = {"dog", "cat", "bird"}; Stream arrayStream = Arrays.stream(array); // 从数组创建流 ``` #### 流的常用操作 ##### 1. 过滤（Filter） 过滤操作通过`filter`方法实现，它接受一个谓词（Predicate），返回所有符合该谓词的元素组成的流。 ```java List filtered = list.stream() .filter(s -> s.startsWith("a")) // 过滤以'a'开头的字符串 .collect(Collectors.toList()); // 收集结果 ``` ##### 2. 映射（Map） 映射操作通过`map`方法实现，它接受一个函数（Function），将流中的每个元素转换成另一种形式。 ```java List lengths = list.stream() .map(String::length) // 获取每个字符串的长度 .collect(Collectors.toList()); ``` ##### 3. 排序（Sorted） 对流中的元素进行排序，分为自然排序和自定义排序。 ```java List sorted = list.stream() .sorted() // 自然排序 .collect(Collectors.toList()); // 自定义排序 List people = Arrays.asList(/* 假设这里有一些Person对象 */); List sortedByAge = people.stream() .sorted(Comparator.comparingInt(Person::getAge)) .collect(Collectors.toList()); ``` ##### 4. 归约（Reduce） 归约操作通过`reduce`方法实现，它可以将流中的所有元素反复结合起来，得到一个值。 ```java Optional concatenated = list.stream() .reduce((s1, s2) -> s1 + "," + s2); // 将字符串用逗号连接 // 也可以使用reduce的另一种形式计算总和 int sum = list.stream() .mapToInt(String::length) // 将字符串映射为长度 .sum(); // 直接求和 ``` ##### 5. 收集（Collect） 收集操作通过`collect`方法实现，它可以将流中的元素收集到一个容器（如List、Set、Map）中，或者进行更复杂的归约操作。 ```java List collected = list.stream() .filter(s -> s.startsWith("a")) .collect(Collectors.toList()); // 收集到List中 // 收集到Map中 Map> partitioned = list.stream() .collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.startsWith("a"))); ``` ### 二、Stream API的高级用法 除了上述基本操作外，Stream API还提供了一些高级用法，如并行流、复杂收集操作等。 #### 并行流 并行流允许你利用多核处理器，对集合进行并行处理，从而提高性能。通过调用`parallelStream()`方法获取并行流。 ```java List numbers = Arrays.asList(/* 一些整数 */); long sum = numbers.parallelStream() .mapToInt(Integer::intValue) .sum(); // 并行求和 ``` 注意，并非所有情况下并行流都比顺序流快，它取决于你的数据源大小、处理操作的复杂度以及你的硬件环境。 #### 复杂收集操作 Collectors类提供了多种收集器（Collector），用于实现复杂的收集操作，如分组、分区、连接字符串等。 ```java // 分组 Map> groupedByLength = list.stream() .collect(Collectors.groupingBy(String::length)); // 分区（基于谓词） Map> partitioned = list.stream() .collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.startsWith("a"))); // 连接字符串 String joined = list.stream() .collect(Collectors.joining(", ")); ``` ### 三、实际应用场景 Stream API在数据处理、文件IO、数据库操作等多个领域都有广泛的应用。以下是一个简单的应用场景示例： #### 示例：处理学生成绩数据 假设你有一个学生成绩的数据集（`List`），你需要筛选出所有成绩及格的学生，并按成绩从高到低排序，最后收集到一个列表中。 ```java List scores = /* 假设这里有一些StudentScore对象 */; List passingScores = scores.stream() .filter(score -> score.getScore() >= 60) // 筛选出成绩及格的学生 .sorted(Comparator.comparingInt(StudentScore::getScore).reversed()) // 按成绩降序排序 .collect(Collectors.toList()); // 收集到List中 // 打印结果 passingScores.forEach(score -> System.out.println(score)); ``` ### 四、总结 Java 8的Stream API为集合处理提供了一种全新的、声明式的编程模型，极大地提高了代码的可读性和可维护性。通过掌握Stream API的基本操作和高级用法，你可以更高效地处理数据集合，编写出更加简洁、优雅的代码。在实际开发中，不妨多尝试使用Stream API来替代传统的集合遍历和条件判断，相信你会爱上这种编程方式。 在探索Stream API的过程中，不妨关注“码小课”网站，这里不仅有丰富的Java教程和实例，还有来自社区的宝贵经验和最佳实践分享，帮助你更深入地理解和掌握Java 8及其新特性。