Stream流方法详解，以及应用

Java 8 引入了 Stream API，它是对集合、数组等数据结构进行高效、灵活处理的一种方式。Stream API 提供了一种声明式的方式来处理数据，让我们可以更加专注于数据的处理逻辑，而不是具体的实现细节。

Stream API 的核心是 Stream 接口，它提供了一系列的方法来进行数据处理。下面我们来详细介绍 Stream API 的常用方法及其应用。

## 常用方法

### filter

`filter` 方法用于过滤数据，它接收一个 `Predicate` 参数，表示过滤条件。该方法返回一个新的 Stream 对象，其中包含符合条件的数据。

例如，我们可以使用 `filter` 方法来筛选出一个整数列表中的偶数：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                    .filter(n -> n % 2 == 0)
                                    .collect(Collectors.toList());

上面的代码中，我们使用 `filter` 方法筛选出了偶数，然后使用 `collect` 方法将结果转换成一个新的列表。

### map

`map` 方法用于对数据进行转换，它接收一个 `Function` 参数，表示转换规则。该方法返回一个新的 Stream 对象，其中包含转换后的数据。

例如，我们可以使用 `map` 方法将一个字符串列表中的元素转换成大写：

List<String> words = Arrays.asList("hello", "world");
List<String> upperWords = words.stream()
                                .map(String::toUpperCase)
                                .collect(Collectors.toList());

上面的代码中，我们使用 `map` 方法将字符串转换成大写，并使用 `collect` 方法将结果转换成一个新的列表。

### flatMap

`flatMap` 方法用于将多个 Stream 合并成一个 Stream，它接收一个 `Function` 参数，该参数返回另一个 Stream 对象。该方法返回一个新的 Stream 对象，其中包含合并后的数据。

例如，我们可以使用 `flatMap` 方法将多个字符串列表合并成一个列表：

List<String> list1 = Arrays.asList("hello", "world");
List<String> list2 = Arrays.asList("java", "stream");
List<String> allWords = Stream.of(list1, list2)
                                .flatMap(Collection::stream)
                                .collect(Collectors.toList());

上面的代码中，我们使用 `flatMap` 方法将两个字符串列表合并成一个列表，并使用 `collect` 方法将结果转换成一个新的列表。

### distinct

`distinct` 方法用于去重，它返回一个新的 Stream 对象，其中包含不重复的数据。

例如，我们可以使用 `distinct` 方法去重一个整数列表：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 3, 4, 4, 5);
List<Integer> distinctNumbers = numbers.stream()
                                        .distinct()
                                        .collect(Collectors.toList());

上面的代码中，我们使用 `distinct` 方法去重整数列表，并使用 `collect` 方法将结果转换成一个新的列表。

### sorted

`sorted` 方法用于排序，它返回一个新的 Stream 对象，其中包含排序后的数据。

例如，我们可以使用 `sorted` 方法对一个整数列表进行升序排序：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3);
List<Integer> sortedNumbers = numbers.stream()
                                        .sorted()
                                        .collect(Collectors.toList());

上面的代码中，我们使用 `sorted` 方法对整数列表进行升序排序，并使用 `collect` 方法将结果转换成一个新的列表。

### limit

`limit` 方法用于限制数据的数量，它返回一个新的 Stream 对象，其中包含限制后的数据。

例如，我们可以使用 `limit` 方法限制输出斐波那契数列的前 10 个数：

Stream.iterate(new int[]{0, 1}, t -> new int[]{t[1], t[0] + t[1]})
        .map(t -> t[0])
        .limit(10)
        .forEach(System.out::println);

上面的代码中，我们使用 `limit` 方法限制输出斐波那契数列的前 10 个数，并使用 `forEach` 方法输出结果。

## 应用

Stream API 在实际开发中有很多应用场景，下面我们来介绍一些常见的应用。

### 数据统计

Stream API 可以非常方便地对数据进行统计。例如，我们可以使用 `count` 方法统计一个列表中元素的数量：

List<String> words = Arrays.asList("hello", "world", "java", "stream");
long count = words.stream().count();
System.out.println(count);

上面的代码中，我们使用 `count` 方法统计字符串列表中元素的数量，并输出结果。

### 数据分组

Stream API 还可以将数据按照某个条件进行分组。例如，我们可以使用 `groupingBy` 方法按照字符串长度进行分组：

List<String> words = Arrays.asList("hello", "world", "java", "stream");
Map<Integer, List<String>> groups = words.stream()
                                            .collect(Collectors.groupingBy(String::length));
System.out.println(groups);

上面的代码中，我们使用 `groupingBy` 方法按照字符串长度进行分组，并输出结果。

### 数据聚合

Stream API 还可以对数据进行聚合操作。例如，我们可以使用 `reduce` 方法对整数列表进行求和：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.stream().reduce(0, Integer::sum);
System.out.println(sum);

上面的代码中，我们使用 `reduce` 方法对整数列表进行求和，并输出结果。

### 并行处理

Stream API 支持并行处理，可以大大提高数据处理的效率。例如，我们可以使用 `parallelStream` 方法来对一个整数列表进行求和：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.parallelStream().reduce(0, Integer::sum);
System.out.println(sum);

上面的代码中，我们使用 `parallelStream` 方法对整数列表进行求和，并输出结果。

## 总结

Stream API 提供了一种声明式的方式来处理数据，它可以大大简化我们的代码。在实际开发中，我们可以根据需要灵活使用 Stream API 中的各种方法，以实现高效、灵活的数据处理。