Java stream api 通過聲明式編程簡化集合處理，支持鏈式操作分為中間和終端兩類。1. Filter 過濾元素；2. map 轉換元素；3. sorted 排序；4. foreach 遍歷；5. reduce 合并結果；6. collect 收集數(shù)據(jù)；7. distinct 去重。復雜任務可通過組合多個中間操作實現(xiàn)，如篩選、映射與排序串聯(lián)。性能方面，并行流可提升多核處理效率，但小數(shù)據(jù)集可能適得其反。使用時需注意：stream 只能消費一次；避免修改外部狀態(tài)；處理 NULL 值；理解短路操作行為。掌握這些要點有助于編寫高效、健壯的 java 數(shù)據(jù)處理代碼。
Java Stream API 就像一股清流，它改變了我們處理集合數(shù)據(jù)的方式。它讓代碼更簡潔、更易讀，而且在某些情況下，還能提高性能。
Stream API的核心在于它允許你以聲明式的方式處理數(shù)據(jù)。你不再需要編寫大量的循環(huán)和條件語句，而是可以專注于描述你想要做什么。
解決方案
Stream API 提供了一系列的操作，可以分為中間操作和終端操作。中間操作返回一個新的Stream，允許你進行鏈式調用，而終端操作則會消耗Stream并產(chǎn)生一個結果。
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常用操作示例：
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filter: 過濾Stream中的元素。
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Anna"); List<String> filteredNames = names.stream() .filter(name -> name.startsWith("A")) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(filteredNames); // 輸出: [Alice, Anna] -
map: 將Stream中的每個元素轉換為另一種類型。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); List<Integer> squaredNumbers = numbers.stream() .map(number -> number * number) .collect(Collectors.toList()); System.out.println(squaredNumbers); // 輸出: [1, 4, 9, 16, 25]
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sorted: 對Stream中的元素進行排序。
List<String> names = Arrays.asList("Charlie", "Alice", "Bob", "David"); List<String> sortedNames = names.stream() .sorted() .collect(Collectors.toList()); System.out.println(sortedNames); // 輸出: [Alice, Bob, Charlie, David] -
forEach: 對Stream中的每個元素執(zhí)行操作。
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie"); names.stream() .forEach(name -> System.out.println("Hello, " + name + "!")); // 輸出: // Hello, Alice! // Hello, Bob! // Hello, Charlie! -
reduce: 將Stream中的元素組合成一個結果。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); int sum = numbers.stream() .reduce(0, (a, b) -> a + b); System.out.println(sum); // 輸出: 15
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collect: 將Stream中的元素收集到集合中。上面的例子中已經(jīng)多次使用。
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distinct: 去除Stream中重復的元素。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 2, 3, 3, 3); List<Integer> distinctNumbers = numbers.stream() .distinct() .collect(Collectors.toList()); System.out.println(distinctNumbers); // 輸出: [1, 2, 3]
這些只是 Stream API 提供的一小部分操作。通過組合這些操作，你可以輕松地執(zhí)行復雜的數(shù)據(jù)處理任務。
如何利用Stream API進行更復雜的數(shù)據(jù)處理？
Stream API 的強大之處在于其組合性。你可以將多個中間操作鏈接在一起，形成一個處理管道。例如，假設你有一個包含學生對象的列表，你想找到所有年齡大于 18 歲的學生的姓名，并按字母順序排序。你可以這樣做：
List<Student> students = ...; // 假設你已經(jīng)有一個學生列表 List<String> adultStudentNames = students.stream() .filter(student -> student.getAge() > 18) .map(Student::getName) .sorted() .collect(Collectors.toList());
這段代碼首先使用 filter 操作過濾掉年齡小于或等于 18 歲的學生。然后，它使用 map 操作將每個學生對象轉換為他們的姓名。接著，它使用 sorted 操作按字母順序對姓名進行排序。最后，它使用 collect 操作將結果收集到一個列表中。
Stream API 與傳統(tǒng)循環(huán)相比，性能如何？
Stream API 在某些情況下可以提供更好的性能。這是因為 Stream API 可以利用多核處理器進行并行處理。你可以使用 parallelStream() 方法將一個 Stream 轉換為一個并行 Stream。例如：
List<Integer> numbers = ...; // 假設你已經(jīng)有一個數(shù)字列表 int sum = numbers.parallelStream() .reduce(0, (a, b) -> a + b);
這段代碼使用并行 Stream 來計算數(shù)字的總和。在多核處理器上，這可以比使用傳統(tǒng)的循環(huán)更快。但是，需要注意的是，并行 Stream 并不是總是更快的。對于小型數(shù)據(jù)集，并行處理的開銷可能會超過其帶來的好處。因此，在決定是否使用并行 Stream 之前，應該進行性能測試。
此外，Stream API 的延遲執(zhí)行特性也能提升性能。中間操作只有在終端操作被調用時才會執(zhí)行。這意味著如果你的處理管道中包含多個中間操作，Stream API 可能會優(yōu)化執(zhí)行順序，以避免不必要的計算。
使用Stream API時需要注意哪些常見問題？
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Stream 只能被消費一次。 一旦你調用了一個終端操作，Stream 就被關閉了，你不能再次使用它。如果你需要多次使用同一個數(shù)據(jù)源，你需要創(chuàng)建一個新的 Stream。
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避免在 Stream 操作中修改外部狀態(tài)。 Stream 操作應該是無狀態(tài)的，不應該修改外部變量。否則，可能會導致意想不到的結果，尤其是在使用并行 Stream 時。
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注意空指針異常。 如果 Stream 中的元素可能為 null，你需要在使用 Stream 操作之前進行 null 檢查。你可以使用 Optional 類來處理可能為 null 的值。
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理解短路操作。 像 anyMatch、allMatch 和 findFirst 這樣的操作是短路的，這意味著它們在找到結果后會立即停止處理 Stream 中的元素。這可以提高性能，但你需要了解其行為，以避免出現(xiàn)意外情況。
Stream API 是一種強大的工具，可以讓你更簡潔、更高效地處理集合數(shù)據(jù)。理解其優(yōu)勢、常用操作以及潛在的問題，可以幫助你編寫出更優(yōu)雅、更健壯的 Java 代碼。
