Java流（Stream）操作实例-筛选、映射、查找匹配

准备工作

构建一个测试类，通过测试类先初始化一个数据源，具体如下。

public class TestObject {
 private String name;
 private String sex;
 private int age;
 private String email;
 private boolean isMng;
 
 public TestObject() {
 }
 
 public TestObject(String name,String sex,int age,String email,boolean isMng){
  this.name=name;
  this.sex=sex;
  this.age=age;
  this.email=email;
  this.isMng=isMng;
 }
//... ...get、set方法就不贴出来了，多又麻烦
}

在测试类中定义初始化数据源

public class StreamOperation {
 static List<TestObject> list = Arrays.asList(
   new TestObject("Ron","M",10,"ron.zheng@tfschange.com",false),
   new TestObject("KDS","W",10,"kds@qq.com",false),
   new TestObject("BoDuo","W",30,"boduo@163.com",false),
   new TestObject("CangJin","W",10,"cangjin@gmail.com",false),
   new TestObject("XiaoZe","W",30,"xiaoze@hotmail.com",true),
   new TestObject("James","M",10,"leblonjames@hotmail.com",true),
   new TestObject("Allen","M",50,"allen.lei@tfschange.com",true),
   new TestObject("Smith","M",10,"jr.smith@cel.com",true),
   new TestObject("Wade","M",20,"dw.wade@cel.com",true),
   new TestObject("Wade","M",20,"dw.wade@cel.com",false)
   );
//... ...流操作
}

用谓词筛选

Streams接口支持filter方法，该操作会接受一个谓词（一个返回boolean的函数）作为参数，并返回一个包括所有符合谓词的元素的流。比如我们需要筛选isMng为ture的数据并打印名字就可以按照如下的方式处理。

/**
 * @Comment 获取Leader
 * @Author Ron
 * @return
 */
public static List<TestObject> getLeader() {
 return list.stream().filter(TestObject::isMng).collect(Collectors.toList());
}

public static void main(String[] args) {
 List<TestObject> leaders = getLeader();
 leaders.stream().forEach(leader->System.out.println(leader.getName()));
}

筛选各异的元素

流还支持一个叫作distinct的方法，它会返回一个元素各异（根据流所生成元素的hashCode和equals方法实现）的流。例如，以下代码会筛选出列表中所有的偶数，并确保没有重复。

public static void main(String[] args) {
  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 1, 3, 3, 2, 4);
  numbers.stream().filter(i -> i % 2 == 0).distinct().forEach(System.out::println);
 }

截短流

流支持limit(n)方法，该方法会返回一个不超过给定长度的流。所需的长度作为参数传递给limit。如果流是有序的，则最多会返回前n个元素。比如选出前5个sex为M的对象并打印其名称可以按如下的代码操作。

list.stream().filter(u->u.getSex().equals("M")).limit(5).forEach(u->System.out.println(u.getName()));

如果我们需要选出前5个sex为M的对象并按照名称排序之后打印其名称可以按如下的代码操作。

list.stream()
  .filter(u->u.getSex().equals("M"))
  .limit(5)
  .sorted(Comparator.comparing(TestObject::getName))
  .forEach(u->System.out.println(u.getName()));

跳过元素

流还支持skip(n)方法，返回一个扔掉了前n个元素的流。如果流中元素不足n个，则返回一个空流。请注意， limit(n)和skip(n)是互补的。例如，下面的代码将会跳过筛选出来的第一个元素并打印名字。

list.stream()
  .filter(u->u.getSex().equals("M"))
  .sorted(Comparator.comparing(TestObject::getName))
  .skip(1)
  .forEach(u->System.out.println(u.getName()));

对流中每一个元素应用函数

流支持map方法，它会接受一个函数作为参数。这个函数会被应用到每个元素上，并将其映射成一个新的元素（使用映射一词，是因为它和转换类似，但其中的细微差别在于它是“创建一个新版本”而不是去“修改”）。

例如，下面的代码把方法引用TestObject::getName传给了map方法，来提取流中用户的名称并打印：

list.stream()
.map(TestObject::getName)
.collect(Collectors.toList())
.forEach(System.out::println);

因为getName方法返回一个String，所以map方法输出的流的类型就是Stream⁢String。（搜索公众号Java知音，回复“2021”，送你一份Java面试题宝典）

我们来再看一个例子，我们把方法引用TestObject::getName传给了map方法，来提取流中用户的名称，然后再打印用户名称的长度。你可以像下面这样，给map传递一个方法引用String::length来解决这个问题：

list.stream()
  .map(TestObject::getName)
  .map(String::length)
  .collect(Collectors.toList())
  .forEach(System.out::println);

检查谓词是否至少匹配一个元素

anyMatch方法可以回答“流中是否有一个元素能匹配给定的谓词”。比如，你可以用它来看看用户列表里面是否有名称为Ron的对象可选择：

if(list.stream().anyMatch(u->u.getName().equals("Ron"))){
  System.out.println("Ron已经到了");
 }

anyMatch方法返回一个boolean，因此是一个终端操作。

检查谓词是否匹配所有元素

allMatch方法的工作原理和anyMatch类似，但它会看看流中的元素是否都能匹配给定的谓词。比如，你可以用它来看看用户是否都大于10岁。

if(list.stream().allMatch(u->u.getAge()>=10)){
  System.out.println("很棒，都大于10岁");
 }else{
  System.out.println("原来都还没发育");
 }

和allMatch相对的是noneMatch。它可以确保流中没有任何元素与给定的谓词匹配。比如，你可以用noneMatch重写前面的例子：

if(list.stream().noneMatch(u->u.getAge()<10)){
  System.out.println("很棒，都大于10岁");
 }else{
  System.out.println("原来都还没发育");
 }

anyMatch、 allMatch和noneMatch这三个操作都用到了我们所谓的短路，这就是大家熟悉的Java中&&和||运算符短路在流中的版本。

Optional简介

Optional<T>类（java.util.Optional）是一个容器类，代表一个值存在或不存在。Java 8的库设计人员引入了Optional<T>，这样就不用返回众所周知容易出问题的null了。Optional里面几种可以迫使你显式地检查值是否存在或处理值不存在的情形。

• isPresent()将在Optional包含值的时候返回true, 否则返回false。
• ifPresent(Consumer block)会在值存在的时候执行给定的代码块。
• T get()会在值存在时返回值，否则抛出一个NoSuchElement异常。
• T orElse(T other)会在值存在时返回值，否则返回一个默认值。

查找元素

findAny方法将返回当前流中的任意元素。它可以与其他流操作结合使用。

例如，我们需要显示的检查是否存在一个名为‘Ron’的人并显示其名称就可以按照如下的代码操作。

list.stream()
  .filter(u->u.getName().equals("Ron"))
  .findAny()
  .ifPresent(u->System.out.println(u.getName()));

流水线将在后台进行优化使其只需走一遍，并在利用短路找到结果时立即结束。

查找第一个元素

有些流有一个出现顺序（encounter order）来指定流中项目出现的逻辑顺序（比如由List或排序好的数据列生成的流）。对于这种流，你可能想要找到第一个元素。为此有一个findFirst方法，它的工作方式类似于findany。

例如我们需要找到第一个isLeader为ture的对象并打印其名字，就可以按照如下的代码操作。

list.stream()
  .filter(u->u.isLeader())
  .findFirst()
  .ifPresent(u->System.out.println(u.getName()));

何时使用findFirst和findAny

你可能会想，为什么会同时有findFirst和findAny呢？答案是并行。找到第一个元素在并行上限制更多。如果你不关心返回的元素是哪个，请使用findAny，因为它在使用并行流时限制较少。

参考：Java8实战