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Java 8 Stream API 入门教程：轻松使用 map、filter 和 collect 进行数据处理

article 2024/12/5 4:14:49

流式处理是 Java 8 引入的一个强大功能，特别适用于集合的处理，它提供了更加简洁和声明式的方式来操作数据。流式处理（Stream API）使得开发者能够通过一系列的函数式操作来处理集合（如 List、Set 等）。其中，常用的操作包括 map、filter 和 collect。下面我们将介绍这三者的基本用法，并结合示例代码加以说明。

1. `map` 操作

map 是流中的一个中间操作，用于将流中的元素映射成另一个形式。它接收一个函数作为参数，这个函数将作用于流中的每个元素，返回一个新的元素。map 常用于转换元素的类型或对元素进行某种处理。

示例：将整数列表中的每个元素乘以 2

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class StreamMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        // 使用 map 操作将每个元素乘以 2
        List<Integer> doubledNumbers = numbers.stream()
                                               .map(n -> n * 2)
                                               .collect(Collectors.toList());

        System.out.println(doubledNumbers); // 输出: [2, 4, 6, 8, 10]
    }
}

2. `filter` 操作

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class StreamFilterExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 使用 filter 操作筛选出偶数
        List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                           .filter(n -> n % 2 == 0)
                                           .collect(Collectors.toList());

        System.out.println(evenNumbers); // 输出: [2, 4, 6, 8, 10]
    }
}

filter 是流中的另一个中间操作，用于筛选符合条件的元素。它接收一个谓词（Predicate）作为参数，流中只有满足条件的元素会被保留下来。

示例：筛选出列表中的偶数

3. `collect` 操作

collect 是流的一个终端操作，用于将流的元素转化为其他形式，通常是集合。collect 操作非常常见，它可以将流的结果聚合成一个 List、Set、Map 等集合，或者进行其他的汇总操作（如求和、平均等）。

示例：将筛选后的偶数元素收集到一个 Set 中

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class StreamCollectExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 使用 filter 筛选偶数，并收集到 Set 中
        Set<Integer> evenNumbersSet = numbers.stream()
                                             .filter(n -> n % 2 == 0)
                                             .collect(Collectors.toSet());

        System.out.println(evenNumbersSet); // 输出: [2, 4, 6, 8, 10]
    }
}

综合示例：使用 `map`、`filter` 和 `collect` 进行链式操作

流式处理的一个强大之处就是支持链式调用。你可以在一个流中同时使用 map、filter 和 collect 等操作，将多个操作组合在一起，进行复杂的数据处理。

示例：将列表中的偶数元素加倍并收集到一个新的列表中

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class StreamMapFilterCollectExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 链式操作：筛选偶数并将其加倍，最后收集到列表中
        List<Integer> result = numbers.stream()
                                      .filter(n -> n % 2 == 0)     // 筛选偶数
                                      .map(n -> n * 2)             // 将偶数加倍
                                      .collect(Collectors.toList()); // 收集到列表

        System.out.println(result); // 输出: [4, 8, 12, 16, 20]
    }
}