冰河技术

# 《Java8新特性》第10章：Stream API的中间操作

# 写在前面

在上一篇《[强大的Stream API，你了解吗？.md](/md/java/java8/2022-03-31-009-强大的Stream API，你了解吗？.md)》中，一名读者去面试被面试官暴虐！归根结底，那哥儿们还是对Java8的新特性不是很了解呀！那么，我们继续讲述Java8的新特性，旨在最终可以让每位读者在跳槽面试的过程中吊打面试官！！

# Stream的中间操作

多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，除非流水线上触发终止操作，否则中间操作不会执行任何的处理！而在终止操作时一次性全部处理，称为“惰性求值” 。 Stream的中间操作是不会有任何结果数据输出的。

Stream的中间操作在整体上可以分为：筛选与切片、映射、排序。接下来，我们就分别对这些中间操作进行简要的说明。

# 筛选与切片

这里，我将与筛选和切片有关的操作整理成如下表格。

方法 描述
filter(Predicate p) 接收Lambda表达式，从流中排除某些元素
distinct() 筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去 除重复元素
limit(long maxSize) 截断流，使其元素不超过给定数量
skip(long n) 跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素 不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补

接下来，我们列举几个简单的示例，以便加深理解。

为了更好的测试程序，我先构造了一个对象数组，如下所示。

protected List<Employee> list = Arrays.asList(
    new Employee("张三", 18, 9999.99),
    new Employee("李四", 38, 5555.55),
    new Employee("王五", 60, 6666.66),
    new Employee("赵六", 8, 7777.77),
    new Employee("田七", 58, 3333.33)
);
1
2
3
4
5
6
7

其中，Employee类的定义如下所示。

@Data
@Builder
@ToString
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Employee implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -9079722457749166858L;
    private String name;
    private Integer age;
    private Double salary;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Employee类的定义比较简单，这里，我就不赘述了。之后的示例中，我们都是使用的Employee对象的集合进行操作。好了，我们开始具体的操作案例。

# 1.filter()方法

filter()方法主要是用于接收Lambda表达式，从流中排除某些元素，其在Stream接口中的源码如下所示。

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
1

可以看到，在filter()方法中，需要传递Predicate接口的对象，Predicate接口又是个什么鬼呢？点进去看下源码。

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

    boolean test(T t);

    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }

    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }
    
    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }
    
    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)
                ? Objects::isNull
                : object -> targetRef.equals(object);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

可以看到，Predicate是一个函数式接口，其中接口中定义的主要方法为test()方法，test()方法会接收一个泛型对象t，返回一个boolean类型的数据。

看到这里，相信大家明白了：filter()方法是根据Predicate接口的test()方法的返回结果来过滤数据的，如果test()方法的返回结果为true，符合规则；如果test()方法的返回结果为false，则不符合规则。

这里，我们可以使用下面的示例来简单的说明filter()方法的使用方式。

//内部迭代：在此过程中没有进行过迭代，由Stream api进行迭代
//中间操作：不会执行任何操作
Stream<Person> stream = list.stream().filter((e) -> {
    System.out.println("Stream API 中间操作");
    return e.getAge() > 30;
});
1
2
3
4
5
6

我们，在执行终止语句之后，一边迭代，一边打印，而我们并没有去迭代上面集合，其实这是内部迭代，由Stream API 完成。

下面我们来看看外部迭代，也就是我们人为得迭代。

//外部迭代
Iterator<Person> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
    System.out.println(it.next());
}
1
2
3
4
5

# 2.limit()方法

主要作用为：截断流，使其元素不超过给定数量。

先来看limit方法的定义，如下所示。

Stream<T> limit(long maxSize);
1

limit()方法在Stream接口中的定义比较简单，只需要传入一个long类型的数字即可。

我们可以按照如下所示的代码来使用limit()方法。

//过滤之后取2个值
list.stream().filter((e) -> e.getAge() >30 ).limit(2).forEach(System.out :: println);
1
2

在这里，我们可以配合其他得中间操作，并截断流，使我们可以取得相应个数得元素。而且在上面计算中，只要发现有2条符合条件得元素，则不会继续往下迭代数据，可以提高效率。

# 3.skip()方法

跳过元素，返回一个扔掉了前 n 个元素的流。若流中元素 不足 n 个，则返回一个空流。与 limit(n) 互补。

源码定义如下所示。

Stream<T> skip(long n);
1

源码定义比较简单，同样只需要传入一个long类型的数字即可。其含义是跳过n个元素。

简单示例如下所示。

//跳过前2个值
list.stream().skip(2).forEach(System.out :: println);
1
2

# 4.distinct()方法

筛选，通过流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去 除重复元素。

源码定义如下所示。

Stream<T> distinct();
1

旨在对流中的元素进行去重。

我们可以如下面的方式来使用disinct()方法。

list.stream().distinct().forEach(System.out :: println);
1

这里有一个需要注意的地方：distinct 需要实体中重写hashCode（）和 equals（）方法才可以使用。

# 映射

关于映射相关的方法如下表所示。

方法 描述
map(Function f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，并将其映射成一个新的元素。
mapToDouble(ToDoubleFunction f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，产生一个新的 DoubleStream。
mapToInt(ToIntFunction f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，产生一个新的 IntStream。
mapToLong(ToLongFunction f) 接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，产生一个新的 LongStream
flatMap(Function f) 接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另 一个流，然后把所有流连接成一个流

# 1.map()方法

接收一个函数作为参数，该函数会被应用到每个元 素上，并将其映射成一个新的元素。

先来看Java8中Stream接口对于map()方法的声明，如下所示。

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
1

我们可以按照如下方式使用map()方法。

//将流中每一个元素都映射到map的函数中，每个元素执行这个函数，再返回
List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "ddd");
list.stream().map((e) -> e.toUpperCase()).forEach(System.out::printf);

//获取Person中的每一个人得名字name，再返回一个集合
List<String> names = this.list.stream().map(Person :: getName).collect(Collectors.toList());
1
2
3
4
5
6

# 2.flatMap()

接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成另 一个流，然后把所有流连接成一个流。

先来看Java8中Stream接口对于flatMap()方法的声明，如下所示。

<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper);
1

我们可以使用如下方式使用flatMap()方法，为了便于大家理解，这里，我就贴出了测试flatMap()方法的所有代码。

/**
     * flatMap —— 接收一个函数作为参数，将流中的每个值都换成一个流，然后把所有流连接成一个流
     */
    @Test
    public void testFlatMap () {
        StreamAPI_Test s = new StreamAPI_Test();
        List<String> list = Arrays.asList("aaa", "bbb", "ccc", "ddd");
        list.stream().flatMap((e) -> s.filterCharacter(e)).forEach(System.out::println);

        //如果使用map则需要这样写
        list.stream().map((e) -> s.filterCharacter(e)).forEach((e) -> {
            e.forEach(System.out::println);
        });
    }

    /**
     * 将一个字符串转换为流
     */
    public Stream<Character> filterCharacter(String str){
        List<Character> list = new ArrayList<>();
        for (Character ch : str.toCharArray()) {
            list.add(ch);
        }
        return list.stream();
    }
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

其实map方法就相当于Collaction的add方法，如果add的是个集合得话就会变成二维数组，而flatMap 的话就相当于Collaction的addAll方法，参数如果是集合得话，只是将2个集合合并，而不是变成二维数组。

# 排序

关于排序相关的方法如下表所示。

方法 描述
sorted() 产生一个新流，其中按自然顺序排序
sorted(Comparator comp) 产生一个新流，其中按比较器顺序排序

从上述表格可以看出：sorted有两种方法，一种是不传任何参数，叫自然排序，还有一种需要传Comparator 接口参数，叫做定制排序。

先来看Java8中Stream接口对于sorted()方法的声明，如下所示。

Stream<T> sorted();
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);
1
2

sorted()方法的定义比较简单，我就不再赘述了。

我们也可以按照如下方式来使用Stream的sorted()方法。

// 自然排序
List<Employee> persons = list.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

//定制排序
List<Employee> persons1 = list.stream().sorted((e1, e2) -> {
    if (e1.getAge() == e2.getAge()) {
        return 0;
    } else if (e1.getAge() > e2.getAge()) {
        return 1;
    } else {
        return -1;
    }
}).collect(Collectors.toList());
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

# 星球服务

加入星球，你将获得：

1.项目学习：微服务入门必备的SpringCloud Alibaba实战项目、手写RPC项目—所有大厂都需要的项目【含上百个经典面试题】、深度解析Spring6核心技术—只要学习Java就必须深度掌握的框架【含数十个经典思考题】、Seckill秒杀系统项目—进大厂必备高并发、高性能和高可用技能。

2.框架源码：手写RPC项目—所有大厂都需要的项目【含上百个经典面试题】、深度解析Spring6核心技术—只要学习Java就必须深度掌握的框架【含数十个经典思考题】。

3.硬核技术：深入理解高并发系列（全册）、深入理解JVM系列（全册）、深入浅出Java设计模式（全册）、MySQL核心知识（全册）。

4.技术小册：深入理解高并发编程（第1版）、深入理解高并发编程（第2版）、从零开始手写RPC框架、SpringCloud Alibaba实战、冰河的渗透实战笔记、MySQL核心知识手册、Spring IOC核心技术、Nginx核心技术、面经手册等。

5.技术与就业指导：提供相关就业辅导和未来发展指引，冰河从初级程序员不断沉淀，成长，突破，一路成长为互联网资深技术专家，相信我的经历和经验对你有所帮助。

冰河的知识星球是一个简单、干净、纯粹交流技术的星球，不吹水，目前加入享5折优惠，价值远超门票。加入星球的用户，记得添加冰河微信：hacker_binghe，冰河拉你进星球专属VIP交流群。

# 星球重磅福利

跟冰河一起从根本上提升自己的技术能力，架构思维和设计思路，以及突破自身职场瓶颈，冰河特推出重大优惠活动，扫码领券进行星球，直接立减149元，相当于5折， 这已经是星球最大优惠力度！


领券加入星球，跟冰河一起学习《SpringCloud Alibaba实战》、《手撸RPC专栏》和《Spring6核心技术》，更有已经上新的《大规模分布式Seckill秒杀系统》，从零开始介绍原理、设计架构、手撸代码。后续更有硬核中间件项目和业务项目，而这些都是你升职加薪必备的基础技能。

100多元就能学这么多硬核技术、中间件项目和大厂秒杀系统，如果是我，我会买他个终身会员！

# 其他方式加入星球

特别提醒： 苹果用户进圈或续费，请加微信 hacker_binghe 扫二维码，或者去公众号 冰河技术 回复 星球 扫二维码加入星球。

# 星球规划

后续冰河还会在星球更新大规模中间件项目和深度剖析核心技术的专栏，目前已经规划的专栏如下所示。

# 中间件项目

  • 《大规模分布式定时调度中间件项目实战（非Demo）》：全程手撸代码。
  • 《大规模分布式IM（即时通讯）项目实战（非Demo）》：全程手撸代码。
  • 《大规模分布式网关项目实战（非Demo）》：全程手撸代码。
  • 《手写Redis》：全程手撸代码。
  • 《手写JVM》全程手撸代码。

# 超硬核项目

  • 《从零落地秒杀系统项目》：全程手撸代码，在阿里云实现压测（已上新）。
  • 《大规模电商系统商品详情页项目》：全程手撸代码，在阿里云实现压测。
  • 其他待规划的实战项目，小伙伴们也可以提一些自己想学的，想一起手撸的实战项目。。。

既然星球规划了这么多内容，那么肯定就会有小伙伴们提出疑问：这么多内容，能更新完吗？我的回答就是：一个个攻破呗，咱这星球干就干真实中间件项目，剖析硬核技术和项目，不做Demo。初衷就是能够让小伙伴们学到真正的核心技术，不再只是简单的做CRUD开发。所以，每个专栏都会是硬核内容，像《SpringCloud Alibaba实战》、《手撸RPC专栏》和《Spring6核心技术》就是很好的示例。后续的专栏只会比这些更加硬核，杜绝Demo开发。

小伙伴们跟着冰河认真学习，多动手，多思考，多分析，多总结，有问题及时在星球提问，相信在技术层面，都会有所提高。将学到的知识和技术及时运用到实际的工作当中，学以致用。星球中不少小伙伴都成为了公司的核心技术骨干，实现了升职加薪的目标。

# 联系冰河

# 加群交流

本群的宗旨是给大家提供一个良好的技术学习交流平台，所以杜绝一切广告！由于微信群人满 100 之后无法加入，请扫描下方二维码先添加作者 “冰河” 微信(hacker_binghe)，备注：星球编号。

冰河微信

# 公众号

分享各种编程语言、开发技术、分布式与微服务架构、分布式数据库、分布式事务、云原生、大数据与云计算技术和渗透技术。另外，还会分享各种面试题和面试技巧。内容在 冰河技术 微信公众号首发，强烈建议大家关注。

公众号：冰河技术

# 视频号

定期分享各种编程语言、开发技术、分布式与微服务架构、分布式数据库、分布式事务、云原生、大数据与云计算技术和渗透技术。另外，还会分享各种面试题和面试技巧。

视频号：冰河技术

# 星球

加入星球 冰河技术 (opens new window)，可以获得本站点所有学习内容的指导与帮助。如果你遇到不能独立解决的问题，也可以添加冰河的微信：hacker_binghe， 我们一起沟通交流。另外，在星球中不只能学到实用的硬核技术，还能学习实战项目！

关注 冰河技术 (opens new window)公众号，回复 星球 可以获取入场优惠券。

知识星球：冰河技术

← 第11章：Stream API的终止操作 →