在Java中如何使用Stream进行筛选与过滤操作

# 1. Java Stream简介

## 1.1 什么是Java Stream
Java Stream是Java 8中引入的一个新的API，它提供了一种流式处理数据的方式。Stream可以用于处理集合、数组等数据源，提供了丰富的操作方法，可以灵活地进行筛选、过滤、转换、排序等操作。

## 1.2 为什么要使用Stream
使用传统的集合操作方式，需要显式地进行迭代、条件判断、临时变量的创建等，而Stream可以通过链式调用的方式，简洁地表达对数据的处理逻辑。Stream还支持并行处理，能够充分利用多核处理器的优势，提高程序的执行效率。

## 1.3 Stream的基本特性
- Stream不储存数据，它只是提供了对数据源进行操作的方式。
- Stream的操作可以是中间操作，也可以是终止操作。中间操作返回一个新的Stream，而终止操作返回一个结果。
- Stream的操作可以是无状态的，也可以是有状态的。无状态的操作不依赖于之前的操作结果，可以独立处理每个元素；有状态的操作则需要依赖之前的操作结果。

以上是Java Stream的简介内容，接下来将进一步介绍Stream的创建与操作。

# 2. Stream的创建与初步操作

在Java中，我们可以使用Stream来进行各种强大的数据操作，包括筛选、过滤、转换、分组、排序等。在开始介绍Stream的各种用法之前，我们先来了解一下如何创建和使用Stream。

#### 2.1 Stream的创建方式

在Java中，我们可以通过多种方式来创建Stream，包括集合、数组、I/O通道、生成器等。下面介绍几种常见的创建方式：

- **通过集合创建Stream：**

  List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
  Stream<String> stream = list.stream();

- **通过数组创建Stream：**

  String[] array = {"apple", "banana", "orange"};
  Stream<String> stream = Arrays.stream(array);

- **通过Stream的of方法创建Stream：**

  Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "orange");

- **通过Stream的generate方法创建Stream：**

  Stream<String> stream = Stream.generate(() -> "apple").limit(5);

- **通过Stream的iterate方法创建Stream：**

  Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(5);

#### 2.2 Stream的中间操作

在创建Stream之后，我们可以对其进行一系列的中间操作，来对数据进行处理和转换。下面是一些常见的中间操作示例：

- **Filter操作符：** 用于筛选符合条件的元素。

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

- **Map操作符：** 用于对流中的每个元素进行映射处理。

  List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
  List<Integer> wordLengths = words.stream()
                                   .map(String::length)
                                   .collect(Collectors.toList());

- **Distinct操作符：** 用于去重。

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

- **Limit操作符：** 用于限制流的元素数量。

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

- **Skip操作符：** 用于跳过指定数量的元素。

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

#### 2.3 Stream的终止操作

除了中间操作之外，我们还需要进行终止操作来获取最终的结果。常见的终止操作包括收集结果、聚合操作、判断操作等。

- **Collect操作符：** 用于将流中的元素收集到一个集合中。

  List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
  List<String> collectedWords = words.stream()
                                     .collect(Collectors.toList());

- **Reduce操作符：** 用于将流中的元素逐个进行计算，并返回最终结果。

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
  Optional<Integer> sum = numbers.stream()
                                 .reduce((a, b) -> a + b);

- **Match操作符：** 用于判断流中的元素是否满足指定条件。

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
  boolean anyMatch = numbers.stream()
                            .anyMatch(n -> n % 2 == 0);

- **ForEach操作符：** 用于对流中的每个元素进行操作。

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
  numbers.stream()
         .forEach(System.out::println);
  ``