Java 8 引入了Stream(流式操作)，你可以通过该操作实现对集合的并行处理和函数式操作。Collection是一种静态的内存数据结构，而Stream是面向计算的。

Stream是Java 8中的一个新的抽象层。通过使用Stream，你能以类似于SQL语句的声明式方式处理数据。

例如一个典型的SQL语句能够自动地返回某些信息，而不用在开发者这一端做任何的计算工作。同样，通过使用Java的集合框架，开发者能够利用循环做重复的检查。另外一个关注点是效率，就像多核处理器能够提升效率一样，开发者也可以通过并行化编程来改进工作流程，但是这样很容易出错。

因此，Stream的引入是为了解决上述痛点。开发者可以通行声明式数据处理，以及简单地利用多核处理体系而不用写特定的代码。

说了这么久，Stream究竟是什么呢？Stream代表了来自某个源的对象的序列，这些序列支持聚集操作。下面是Stream的一些特性：

元素序列：Stream以序列的形式提供了特定类型的元素的集合。根据需求，它可以获得和计算元素，但不会储存任何元素。

源：Stream可以将集合、数组和I/O资源作为输入源。

聚集操作：Stream支持诸如filter、map、limit、reduce等的聚集操作。

流水技术：许多Stream操作返回了流本身，故它们的返回值可以以流水的行式存在。这些操作称之为中间操作，并且它们的功能就是负责输入、处理和向目标输出。collect()方法是一个终结操作，通常存在于流水线操作的末端，来标记流的结束。

自动跌代：Stream的操作可以基于已提供的源元素进行内部的迭代，而集合则需要显式的迭代。

1. 产生流

在Java 8 中，集合的接口有两个方法来产生流：

stream()：该方法返回一个将集合视为源的连续流。

parallelStream()：该方法返回一个将集合视为源的并行流。

1.1 相关的方法介绍：

forEach：该方法用于对Stream中的每个元素进行迭代操作。下面的代码段演示了如何使用forEach方法输出10个随机数。

Random random = new Random();

random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

map：该方法用于将每个元素映射到对应的结果上。下面的代码段演示了怎样用map方法输出唯一的某个数的平方。

List numbers = Arrays.asList(2, 3, 3, 2, 5, 2, 7);

//get list of unique squares

List squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

filter：该方法用于过滤满足条件的元素。下面的代码段演示了怎样输出使用了过滤方法的空字符串数量。

Liststrings = Arrays.asList("efg", "", "abc", "bc", "ghij","", "lmn");

//get count of empty string

int count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

limit：该方法用于减少Stream的大小。下面的代码段演示了怎样有限制地输出10个随机数。

Random random = new Random();

random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

sorted：该方法用于对Stream排序。下面的代码段演示了怎样以有序的形式输出10个随机数。

Random random = new Random();

random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

1.2 并行处理

ParallelStream是Stream用于并行处理的一种替代方案。下面的代码段演示了如何使用它来输出空字符串的数量。

List strings = Arrays.asList("efg", "", "abc", "bc", "ghij","", "lmn");

// 获得空字符串的计数

int count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

当然，在连续的Stream与并行的Stream之间切换是很容易的。

1.3 Collector

Collector用于合并Stream的元素处理结果。它可以用于返回一个字符串列表。

Liststrings = Arrays.asList("efg", "", "abc", "bc", "ghij","", "lmn");

List filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

System.out.println("Filtered List: " + filtered);

String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));

System.out.println("Merged String: " + mergedString);

1.4 统计工具

Java 8引入了用于统计的Collector来计算Stream处理完成后的所有统计数据。

List numbers = Arrays.asList(2, 3, 3, 2, 5, 2, 7);

IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();

System.out.println("Highest number in List : " + stats.getMax());

System.out.println("Lowest number in List : " + stats.getMin());

System.out.println("Sum of all numbers : " + stats.getSum());

System.out.println("Average of all numbers : " + stats.getAverage());

2. 一个Stream的例子

package com.shiyanlou.java8;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.IntSummaryStatistics;

import java.util.List;

import java.util.Random;

import java.util.stream.Collectors;

import java.util.Map;

public class NewFeaturesTester {

public static void main(String args[]){

System.out.println("Using Java 7: ");

// 统计空字符串的数量

List strings = Arrays.asList("efg", "", "abc", "bc", "ghij","", "lmn");

System.out.println("List: " +strings);

long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings);

System.out.println("Empty Strings: " + count);

count = getCountLength3UsingJava7(strings);

System.out.println("Strings of length 3: " + count);

// 消除空字符串

List filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings);

System.out.println("Filtered List: " + filtered);

// 消除空字符串，同时使用逗号来连接

String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings,", ");

System.out.println("Merged String: " + mergedString);

List numbers = Arrays.asList(2, 3, 3, 2, 5, 2, 7);

// 获得不同数字的平方的列表

List squaresList = getSquares(numbers);

System.out.println("Squares List: " + squaresList);

List integers = Arrays.asList(1,2,13,4,15,6,17,8,19);

System.out.println("List: " +integers);

System.out.println("Highest number in List : " + getMax(integers));

System.out.println("Lowest number in List : " + getMin(integers));

System.out.println("Sum of all numbers : " + getSum(integers));

System.out.println("Average of all numbers : " + getAverage(integers));

// 输出10个随机数

System.out.println("Random Numbers: ");

Random random = new Random();

for(int i=0; i < 10; i++){

System.out.println(random.nextInt());

}

// 使用Java 8的新特性

System.out.println("Using Java 8: ");

System.out.println("List: " +strings);

count = strings.stream().filter(string->string.isEmpty()).count();

System.out.println("Empty Strings: " + count);

count = strings.stream().filter(string -> string.length() == 3).count();

System.out.println("Strings of length 3: " + count);

filtered = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

System.out.println("Filtered List: " + filtered);

mergedString = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));

System.out.println("Merged String: " + mergedString);

squaresList = numbers.stream().map( i ->i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

System.out.println("Squares List: " + squaresList);

System.out.println("List: " +integers);

IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) ->x).summaryStatistics();

// 输出结果

System.out.println("Highest number in List : " + stats.getMax());

System.out.println("Lowest number in List : " + stats.getMin());

System.out.println("Sum of all numbers : " + stats.getSum());

System.out.println("Average of all numbers : " + stats.getAverage());

System.out.println("Random Numbers: ");

random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

// 并行处理

count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

System.out.println("Empty Strings: " + count);

}

// 使用Java 7版本就提供的API来计算空串数量

private static int getCountEmptyStringUsingJava7(List strings){

int count = 0;

for(String string: strings){

if(string.isEmpty()){

count++;

}

}

return count;

}

// 使用Java 7版本就提供的API来计算长度为3字符的字符串数量

private static int getCountLength3UsingJava7(List strings){

int count = 0;

for(String string: strings){

if(string.length() == 3){

count++;

}

}

return count;

}

// 使用Java 7版本就提供的API来删除空串

private static List deleteEmptyStringsUsingJava7(List strings){

List filteredList = new ArrayList();

for(String string: strings){

if(!string.isEmpty()){

filteredList.add(string);

}

}

return filteredList;

}

// 使用Java 7版本就提供的API来获取合并后的字符串

private static String getMergedStringUsingJava7(List strings, String separator){

StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();

for(String string: strings){

if(!string.isEmpty()){

stringBuilder.append(string);

stringBuilder.append(separator);

}

}

String mergedString = stringBuilder.toString();

return mergedString.substring(0, mergedString.length()-2);

}

// 自定义的用于计算数字的平方的方法

private static List getSquares(List numbers){

List squaresList = new ArrayList();

for(Integer number: numbers){

Integer square = new Integer(number.intValue() * number.intValue());

if(!squaresList.contains(square)){

squaresList.add(square);

}

}

return squaresList;

}

// 自定义的用于获得List中最大值的方法

private static int getMax(List numbers){

int max = numbers.get(0);

for(int i=1;i < numbers.size();i++){

Integer number = numbers.get(i);

if(number.intValue() > max){

max = number.intValue();

}

}

return max;

}

// 自定义的用于获得List中最小值的方法

private static int getMin(List numbers){

int min = numbers.get(0);

for(int i=1;i < numbers.size();i++){

Integer number = numbers.get(i);

if(number.intValue() < min){

min = number.intValue();

}

}

return min;

}

// 自定义的用于获得List中各个数字的和的方法

private static int getSum(List numbers){

int sum = (int)(numbers.get(0));

for(int i=1;i < numbers.size();i++){

sum += (int)numbers.get(i);

}

return sum;

}

// 自定义的用于获得List中各个数字的平均值的方法

private static int getAverage(List numbers){

return getSum(numbers) / numbers.size();

}

}