Java集合Stream流操作的基本使用教學分享

2023-02-24 06:02:42

事前準備

演示 Stream 流的提前準備，建立幾個類以供測試

新建一個工具類，方便建立集合。
新建兩個類，例如開發中常見的資料庫實體類和 DTO 類。

 public class MyUtil {
 
     private static List<String> list = new ArrayList<>();
     private static List<Student> students = new ArrayList<>();
 
     static {
         list.add("abc");
         list.add("xyz");
         list.add("fgh");
         list.add("abc");
         list.add("def");
         list.add("xyz");
         list.add("efg");
 
         Student s1 = new Student();
         s1.setAge("16");
         s1.setId(UUID.randomUUID().toString());
         s1.setName("張三");
         s1.setMajor("電腦科學與技術");
         Student s2 = new Student();
         s2.setAge("18");
         s2.setId(UUID.randomUUID().toString());
         s2.setName("李四");
         s2.setMajor("物聯網工程");
         Student s3 = new Student();
         s3.setAge("20");
         s3.setId(UUID.randomUUID().toString());
         s3.setName("王五");
         s3.setMajor("網路工程");
         students.add(s1);
         students.add(s2);
         students.add(s3);
     }
 
     public static List<String> getList() {
         return list;
     }
     public static List<Student> getStudents() {
         return students;
     }
 }
 
 public class Student {
 
     private String id;
     private String name;
     private String age;
     private String major;
     
 }
 
 public class StudentDTO {
 
     private String name;
     private String major;
 }

Filter

filter 可以幫助我們過濾流中的某些元素，其方法簽名如下

 /*
 過濾操作，
 Predicate 相當於一個謂詞，即斷言流中的元素滿足某個條件，返回一個 布林值
 */
 Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

具體使用方法如下：

 public class Main {
 
     public static void main(String[] args) {
         List<String> list = MyUtil.getList();
         System.out.println("過濾操作之前：");
         System.out.println(list);
         // 過濾不以 a 開頭的字串，collect() 將流中的元素放到一個新的集合中
         List<String> newList = list.stream().filter(s -> !s.startsWith("a")).collect(Collectors.toList());
         System.out.println("-------------------------");
         System.out.println("過濾操作之後：");
         System.out.println(newList);
     }
 }
 
 ======== 輸出 =========
 過濾操作之前：
 [abc, xyz, fgh, abc, def, xyz, efg]
 -------------------------
 過濾操作之後：
 [xyz, fgh, def, xyz, efg]

Sorted

sorted 可以幫助我們排序流中的元素，方法簽名如下：

 /*
 中間操作，傳入一個 Comparator，對流中的元素進行排序，如果不傳入，則使用預設的 Comparable 排序
 對原集合不影響
 */
 Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);

具體使用方法如下：

 public class Main {
 
     public static void main(String[] args) {
         List<String> list = MyUtil.getList();
         System.out.println("排序操作之前：");
         System.out.println(list);
         List<String> newList = list.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
         System.out.println("-------------------------");
         System.out.println("排序操作之後：");
         System.out.println(newList);
         System.out.println("自定義排序：");
         // 倒序排序。 forEach 方法可以用傳入的方法 逐個 處理流中的元素
         list.stream().sorted((s1, s2)-> -s1.compareTo(s2)).forEach(System.out::println);
     }
 }
 
 ======== 輸出 =========
 排序操作之前：
 [abc, xyz, fgh, abc, def, xyz, efg]
 -------------------------
 排序操作之後：
 [abc, abc, def, efg, fgh, xyz, xyz]
 自定義排序：
 xyz
 xyz
 fgh
 efg
 def
 abc
 abc

Map

Map 操作可以幫助我們將流中的一類元素對映為另一類元素，最典型的應用就是可以用來將資料庫實體類轉換為供前端使用的 DTO 類。方法簽名如下：

 /*
 中間操作，可以將一個物件轉化為另一個物件
 例如做 DTO 資料轉換
 */
 <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

具體使用方法如下：

 public class Main {
 
     public static void main(String[] args) {
         List<Student> students = MyUtil.getStudents();
         System.out.println("map 操作之前");
         System.out.println(students);
         // collect 方法可以將流中的元素收集到一個 Collection 中，如果有去除重複元素的需求，可以考慮收集到 Set 中
         List<StudentDTO> dtos = students.stream().map(student -> {
             StudentDTO dto = new StudentDTO();
             dto.setName(student.getName());
             dto.setMajor(student.getMajor());
             return dto;
         }).collect(Collectors.toList());
         System.out.println("-------------------------");
         System.out.println("map 操作之後");
         System.out.println(dtos);
     }
 }
 
 ======== 輸出 =========
 map 操作之前
 [Student{id='cb5726cd-e73a-443e-95e5-155aa6e876ae', name='張三', age='16', major='電腦科學與技術'}, Student{id='94478bae-b2ee-4c43-bac0-12f45f4099cd', name='李四', age='18', major='物聯網工程'}, Student{id='5fdd9e19-f7cf-4c61-b506-0ef58a36dcbe', name='王五', age='20', major='網路工程'}]
 -------------------------
 map 操作之後
 [StudentDTO{name='張三', major='電腦科學與技術'}, StudentDTO{name='李四', major='物聯網工程'}, StudentDTO{name='王五', major='網路工程'}]

Match

 /*
 終端操作，可以用來匹配操作，返回一個 boolean 值
 可以方便地匹配集合中是否存在某種元素
 */
 // 只要集合中有一個匹配，就返回 true
 boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);
 // 集合中所有元素都匹配，才返回 true
 boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate);
 // 集合中所有元素都不匹配，返回 true
 boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate);

具體使用方法如下：

 public class Main {
 
     public static void main(String[] args) {
         List<String> list = MyUtil.getList();
         System.out.println("集合中的所有元素是否都以 a 開頭");
         System.out.println(list.stream().allMatch(s -> s.startsWith("a")));
 
         System.out.println("集合中是否存在元素以 a 開頭");
         System.out.println(list.stream().anyMatch(s -> s.startsWith("a")));
 
         System.out.println("集合中的元素是否都不以 a 開頭（相當於 allMatch 的取反）：");
         System.out.println(list.stream().noneMatch(s -> s.startsWith("a")));
     }
 }
 
 ======== 輸出 =========
 集合中的所有元素是否都以 a 開頭
 false
 集合中是否存在元素以 a 開頭
 true
 集合中的元素是否都不以 a 開頭（相當於 allMatch 的取反）：
 false

Count

 /*
 終端操作，返回 stream 流中及集合中的元素個數，返回一個 long 型別
 */
 long count();

具體使用方法如下：

 public class Main {
 
     public static void main(String[] args) {
         List<String> list = MyUtil.getList();
         System.out.println(list);
         System.out.println("集合中的個數：" + list.size());
 
         long count = list.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).count();
         System.out.println("集合中以 a 開頭的元素個數：" + count);
     }
 }
 
 ======== 輸出 =========
 [abc, xyz, fgh, abc, def, xyz, efg]
 集合中的個數：7
 集合中以 a 開頭的元素個數：2

Reduce

 /*
 終端操作，可以理解為減少集合的個數，對集合中的元素不斷進行累加，最終只得到一個元素
 Optional 包含一個物件，可以防止空指標異常
 */
 Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

具體使用方法如下：

 public class Main {
 
     public static void main(String[] args) {
         List<String> list = MyUtil.getList();
         // 可以理解為減少集合的個數，對集合中的元素不斷進行累加，最終只得到一個元素
         // 例如對數位集合進行累加進行求和
         String s = list.stream().reduce((s1, s2) -> s1 + "###" + s2).get();
         System.out.println(s);
     }
 }
 
 ======== 輸出 =========
 abc###xyz###fgh###abc###def###xyz###efg