Java 8 引入了 Stream API，旨在实现对集合（如 List、Set 等）数据处理的更高效、更便捷的方式。流式编程允许我们以声明式的方式处理数据，使得代码更加简洁和易于理解。以下是对 Java Stream 的详细解析，帮助你彻底掌握流式编程。
什么是流（Stream）？
流是一种来自数据源（如集合、数组、I/O 通道等）的元素序列。Stream 不存储数据，它只是对数据的操作提供一种视图。流可以支持非常复杂的操作，如过滤、排序、映射和聚合等。
如何创建流
在 Java 中，可以通过多种方式创建 Stream：
-
从集合创建：
java List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c", "d"); Stream<String> streamFromList = list.stream(); -
从数组创建：
java String[] array = new String[]{"a", "b", "c"}; Stream<String> streamFromArray = Arrays.stream(array); -
使用 Stream 的静态方法：
java Stream<Integer> integerStream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
Stream 的常见操作
Stream 提供了多种操作，包括中间操作和终端操作。
1. 中间操作
中间操作返回一个新的 Stream，允许我们通过链式调用来组合多个操作。常见的中间操作有：
filter(Predicate<T> predicate)：过滤元素map(Function<T, R> mapper)：映射元素sorted()：排序元素
例如：
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");
List<String> filteredNames = names.stream()
.filter(name -> name.startsWith("A"))
.map(String::toUpperCase)
.sorted()
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(filteredNames); // 输出 [ALICE]
2. 终端操作
终端操作会产生一个结果或产生副作用，并启动流的处理。常见的终端操作包括：
forEach(Consumer<T> action)：遍历元素collect(Collector<T, A, R> collector)：收集结果reduce(BinaryOperator<T> accumulator)：聚合操作
例如：
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.stream()
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum();
System.out.println("Sum: " + sum); // 输出 Sum: 15
流的特性
- 惰性：流的操作是惰性求值的，只有在终端操作时才会执行。
- 无状态：流的操作不保留操作状态，不可重复使用。
- 并行化：Stream 支持并行执行，可以利用多核 CPU 来提高处理效率。
例如，使用并行流：
List<Integer> largeNumbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
int parallelSum = largeNumbers.parallelStream()
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum();
System.out.println("Parallel Sum: " + parallelSum); // 输出 Parallel Sum: 55
总结
Java Stream API 为我们提供了一种清晰、简洁的方式来处理集合数据。通过用流式编程的思维来组织代码，我们不仅可以提高可读性，还可以利用流的并行处理能力来提升性能。掌握流的使用，对于提升 Java 编程能力非常重要。在日常编程中合理运用 Stream API，能够让我们编写出更高效、更优雅的代码。
