JAVA8流之概念和收集器的示例分析

这篇文章将为大家详细讲解有关JAVA8流之概念和收集器的示例分析，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

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在没有流以前，处理集合里面的数据一般都会用到显示的迭代器。用一下前面学生的例子吧。目标是获得学分大于5的前俩位同学。

package com.aomi;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import static java.util.stream.Collectors.toList;

public class Main {

 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub

  List stus = getSources();

  Iterator ite = stus.iterator();

  List names = new ArrayList<>();
  int limit = 2;
  while (ite.hasNext() && limit > 0) {

   Student stu = ite.next();

   if (stu.getScore() > 5) {

    names.add(stu.getName());
    limit--;
   }
  }

  for (String name : names) {
   System.out.println(name);
  }

 }

 public static List getSources() {
  List students = new ArrayList<>();

  Student stu1 = new Student();

  stu1.setName("lucy");
  stu1.setSex(0);
  stu1.setPhone("13700227892");
  stu1.setScore(9);

  Student stu2 = new Student();
  stu2.setName("lin");
  stu2.setSex(1);
  stu2.setPhone("15700227122");
  stu2.setScore(9);

  Student stu3 = new Student();
  stu3.setName("lili");
  stu3.setSex(0);
  stu3.setPhone("18500227892");
  stu3.setScore(8);

  Student stu4 = new Student();

  stu4.setName("dark");
  stu4.setSex(1);
  stu4.setPhone("16700555892");
  stu4.setScore(6);

  students.add(stu1);
  students.add(stu2);
  students.add(stu3);
  students.add(stu4);

  return students;
 }

}

如果用流的话是这样子的。

public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub

  List stus = getSources();

  List names = stus.stream()
    .filter(st -> st.getScore() > 5)
    .limit(2)
    .map(st -> st.getName())
    .collect(toList());
  for (String name : names) {
   System.out.println(name);
  }

 }

把这俩段代码相比较主要是为了说明一个概念：以前做法都是在外部迭代，最为体现就是笔者在外面定义了一个集合names 。而流却什么也没有，现在我们应该能清楚感受到流是在内部迭代。也就是说流已经帮你做好了迭代。我们只要传入相关的函数就可以得到想要的结果。至于内部迭代的好处，笔者没有办法亲身的感受，唯一的感觉就是代码变的简单明了了。但是官方说Stream库为了我们在内部迭代里面做了很多优化和充公利用性能的操作。比如并行操作。所以笔者就听官方了。

事实上，在用流的过程中，我们用到很多方法函数。比如上面的limit方法，filter方法等。这个定义为流操作。但是不管是什么操作，你必须要有一个数据源吧。总结如下：

1. 数据源：用于生成流的数据，比如集合。

2. 流操作：类似于limit方法，filter方法。

流还有一种特点——部分流操作是没有执行的。一般都是在collect函数执行的时候，才开始执行个个函数。所以我们可以细分一下流操作：

1. 数据源：用于生成流的数据，比如集合。

2. 中间操作：类似于limit方法，filter方法。这些操作做变了一个操作链，有一点流水线的概念。

3. 终端操作：执行上面的操作链。比如collect函数。

从上面的讲解我们就可以感觉流好像是先收集相关的目标操作，什么意思呢？就是先把要做的事情计划一下，最后一声令下执行。而下这个命令是collect函数。这一点跟.NET的Linq是很像的。同时记得他只能执行一次。也就是说这个流执行一次之后，就不可能在用了。
笔者列一下以前的用到的函数

forEach：终端
collect：终端
count：终端
limit：中间
filter：中间
map：中间
sorted：中间

到目前为止我们用到的流都是通过集合来建一个流。笔者对此从来没有讲过。现在笔者来讲些构建流的方式。
在stream库里面为我们提供了这样子一个方法——Stream.of

package com.aomi;

import java.util.Optional;
import java.util.stream.Stream;

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

		Stream stream = Stream.of("I", "am", "aomi");

		Optional firstWord = stream.findFirst();
		
		if(firstWord.isPresent())
		{
			System.out.println("第一个字："+firstWord.get());
		}
	}

}

运行结果：

去看一下of方法的代码。如下

public static Stream of(T... values) {
  return Arrays.stream(values);
 }

说明我们可能指定一个类型来建一个流。上面可以修改为

Stream stream = Stream.of("I", "am", "aomi");

findFirst函数用于表示返回第一个值。那就是可能数据源是一个空呢？所以他有可以会返回null。所以就是用一个叫Optional类的表示可以为空。这样子我们就可以用Optional类的方法进一步做安全性的操作。比如判断有没有值（isPresent()）
笔者想要建一个int类型的数组流玩玩。为了方便笔者便试给一下上面的代码。却发现报错了。

如果我把int改为Integer呢？没有问题了。所以注意要用引用类型的。int类型对应为Integer类型。

package com.aomi;

import java.util.Optional;
import java.util.stream.Stream;

public class Main {

 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub

  Stream stream = Stream.of(1, 2, 9);

  Optional firstWord = stream.findFirst();
  
  if(firstWord.isPresent())
  {
   System.out.println("第一个字："+firstWord.get());
  }
 
 }

}

运行结果：

那想要用int类型呢?什么办呢？改改

package com.aomi;

import java.util.OptionalInt;
import java.util.stream.IntStream;

public class Main {

 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub

  IntStream stream = IntStream.of(1, 2, 9);

  OptionalInt firstWord = stream.findFirst();
  
  if(firstWord.isPresent())
  {
   System.out.println("第一个字："+firstWord.getAsInt());
  }
 
 }

}

运行结果：

我们以上面的例子来一个猜测：是不是Double类型，只要修改为DoubleStream就行呢？试试。

package com.aomi;

import java.util.OptionalDouble;
import java.util.stream.DoubleStream;

public class Main {

 public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub

  DoubleStream stream = DoubleStream.of(1.3, 2.3, 9.5);

  OptionalDouble firstWord = stream.findFirst();
  
  if(firstWord.isPresent())
  {
   System.out.println("第一个字："+firstWord.getAsDouble());
  }
 
 }

}

运行结果：

结果很明显，我们的猜测是对的。所以见意如果你操作的流是一个int或是double的话，请进可能的用XxxStream 来建流。这样子在流的过程中不用进行拆装和封装了。必竟这是要性能的。在看一下如果数据源是一个数组的情况我们如何生成流呢？

public static Collector joining(CharSequence delimiter,
                CharSequence prefix,
                CharSequence suffix) {
  return new CollectorImpl<>(
    () -> new StringJoiner(delimiter, prefix, suffix),
    StringJoiner::add, StringJoiner::merge,
    StringJoiner::toString, CH_NOID);
 }

在看一个叫toList函数的代码。

public static 
 Collector> toList() {
   return new CollectorImpl<>((Supplier>) ArrayList::new, List::add,
         (left, right) -> { left.addAll(right); return left; },
         CH_ID);
 }

我们发现他会共同的返回一个Collector类型。从上面我们就可以知道他的任务就是用去处理最后数据。我们把他定为收集器。让我们看一下收集器的接口代码吧;

public interface Collector {

 Supplier supplier();

 BiConsumer accumulator();

 BinaryOperator combiner();

 Function finisher();

 Set characteristics();
}

光看前面四个方法是不是有一点熟悉的感觉。想要说明这个五个方法的作用。就必须明白一个概念——并行归约。前面笔者讲过流是一个内部迭代，也说Stream库为我们做一个很多优化的事情。其中一个就是并行。他用到了JAVA 7引入的功能——分支/合并框架。也就是说流会以递归的方式拆分成很多子流，然后子流可以并行执行。最后在俩俩的子流的结果合并成一个最终结果。而这俩俩合并的行为就叫归约 。如图下。引用于《JAVA8实战》

我们必须根据图上的意思来走。子流的图里面会调用到Collector类的三个方法。

1. supplier方法：用创建数据存储的地方。

2. accumulator方法：用于子流执行过程的迭代工作。即是遍历每一项都会执行。所以可以这里做一些工作。

3. finisher方法：返回最后的结果，你可以在这里进一步处理结果。

每一个子流结束这之后，就是俩俩合并。这个时候就要看流的机制图了。

1. combiner方法：会传入每一个子流的结果过来，我们就可以在这里在做一些工作。

2. finisher方法：返回最后的结果。同上面子流的一样子。

好像没有characteristics什么事情。不是这样子的。这个方法是用来说明当前这个流具备哪些优化。这样子执行流的时候，就可以很清楚的知道要以什么样子的方式执行了。比如并行。
他是一个enum类。值如下

1. UNORDERED：这个表示执行过程中结果不受归约和遍历的影响

2. CONCURRENT：表示可以多个线和调用accumulator方法。并且可以执行并行。当然前无序数据的才并行。除非收集器标了UNORDERED。

3. IDENTITY_FINISH：表示这是一个恒等函数，就是做了结果也一样子。不用做了可以跳过了。

由了上面的讲说明，我们在来写一个自己的收集器吧——去除相同的单词
DistinctWordCollector类：

package com.aomi;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.EnumSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.BinaryOperator;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.stream.Collector;

public class DistinctWordCollector implements Collector, List> {

 @Override
 public Supplier> supplier() {
  // TODO Auto-generated method stub
  return () -> new ArrayList();
 }

 /**
  * 子流的处理项的过程
  */
 @Override
 public BiConsumer, String> accumulator() {
  // TODO Auto-generated method stub
  return (List src, String val) -> {

   if (!src.contains(val)) {
    src.add(val);
   }
  };
 }

 /**
  * 俩俩并合的执行函数
  */
 @Override
 public BinaryOperator> combiner() {
  // TODO Auto-generated method stub
  return (List src1, List src2) -> {
   for (String val : src2) {
    if (!src1.contains(val)) {
     src1.add(val);
    }
   }
   return src1;
  };
 }

 @Override
 public Function, List> finisher() {
  // TODO Auto-generated method stub
  return Function.identity();
 }

 @Override
 public Set characteristics() {
  // TODO Auto-generated method stub
  return Collections.unmodifiableSet(EnumSet.of(Characteristics.IDENTITY_FINISH, Characteristics.CONCURRENT));
 }

}

 Main:

public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub

  List words = Arrays.asList("aomi","lili","lucy","aomi","Nono");

  List vals = words.stream().collect(new DistinctWordCollector());
  
  for (String val : vals) {
   System.out.println(val);
  }
 }

运行结果

结果确定就是我们想要的——去掉了重复的aomi

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