Java Stream实战_函数式编程的新方式

1. 引言

1.1 Java Stream简介

• Stream是什么：Stream是Java 8引入的一个接口，用于处理集合数据。
• 与传统集合的区别：Stream不存储数据，而是通过管道操作（如过滤、映射）来处理数据。
• 主要特点：惰性求值、链式调用、函数式编程风格。

1.2 函数式编程基础

• 什么是函数式编程：一种编程范式，强调使用纯函数和不可变数据。
• Java中的函数式接口：如Function, Predicate, Consumer等。
• Lambda表达式：简化匿名内部类的语法糖。

1.3 Stream API的历史背景和发展

• Java 8之前的集合处理方式：迭代器、增强for循环。
• Stream API的引入动机：提高代码可读性和性能。
• 后续版本的改进：如Java 9的流式文件处理、Java 10的局部变量类型推断等。

2. Stream 基础

2.1 创建Stream

• 从集合创建：List.stream(), Set.stream()等。

  List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
  Stream<String> stream = names.stream();
  

• 从数组创建：Arrays.stream(array)。

  String[] namesArray = {
       "Alice", "Bob", "Charlie"};
  Stream<String> streamFromArray = Arrays.stream(namesArray);
  

• 使用静态方法创建：Stream.of(), Stream.generate(), Stream.iterate()。

  Stream<String> streamOf = Stream.of("Alice", "Bob", "Charlie");
  Stream<Integer> infiniteStream = Stream.iterate(0, n -> n + 1);
  

2.2 Stream操作类型

• 中间操作：如filter, map, flatMap等，返回一个新的Stream。

  List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
  Stream<String> filteredStream = names.stream().filter(name -> name.startsWith("A"));
  

• 终止操作：如forEach, collect, reduce等，执行计算并返回结果。

  List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
  long count = names.stream().filter(name -> name.startsWith("A")).count();
  

3. 常用Stream操作

3.1 筛选与切片

• filter：根据条件筛选元素。

  List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
  List<String> filteredNames = names.stream()
                                   .filter(name -> name.startsWith("A"))
                                   .collect(Collectors.toList());
  

• limit：限制返回的元素数量。

  List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
  List<String> limitedNames = names.stream()
                                   .limit(2)
                                   .collect(Collectors.toList());
  

• skip：跳过指定数量的元素。

  List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
  List<String> skippedNames = names.stream()
                                   .skip(1)
                                   .collect(Collectors.toList());
  

3.2 映射

• map：将每个元素转换为另一个形式。

  List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
  List<Integer> nameLengths = names.stream()
                                   .map(String::length)
                                   .collect(Collectors.toList());
  

• flatMap：将多个Stream合并为一个Stream。

  List<List<String>> listOfLists = Arrays.asList(
      Arrays.<