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Java8使用Stream流实现List列表的查询、统计、排序、分组

4 人参与  2023年04月10日 10:41  分类 : 《随便一记》  评论

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Java8提供了Stream(流)处理集合的关键抽象概念,它可以对集合进行操作,可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。Stream API 借助于同样新出现的Lambda表达式,极大的提高编程效率和程序可读性。

下面是使用Stream的常用方法的综合实例。

创建User类作为持久层。

import lombok.AllArgsConstructor;import lombok.Data;import lombok.NoArgsConstructor;import java.math.BigDecimal;@Data@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublic class User {    int id;    String name;    String sex;    int age;    String Department;    BigDecimal Salary;}

创建UserService.class(用户信息业务逻辑类)。

package com.wsq;import com.wsq.pojo.User;import java.math.BigDecimal;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/* * 用户信息业务逻辑类 * @author wsq */public class UserService {    /*     * 获取用户列表     */    public static List<User> getUserList() {        List<User> userList = new ArrayList<User>();        userList.add(new User(1, "wsq的博客_01", "男", 32, "研发部", BigDecimal.valueOf(1600)));        userList.add(new User(2, "wsq的博客_02", "男", 30, "财务部", BigDecimal.valueOf(1800)));        userList.add(new User(3, "wsq的博客_03", "女", 20, "人事部", BigDecimal.valueOf(1700)));        userList.add(new User(4, "wsq的博客_04", "男", 38, "研发部", BigDecimal.valueOf(1500)));        userList.add(new User(5, "wsq的博客_05", "女", 25, "财务部", BigDecimal.valueOf(1200)));        return userList;    }}

一、查询方法

1.1 forEach()

使用 forEach() 遍历列表数据。

/* * 使用forEach()遍历列表信息 * @author wsq */@Testpublic void forEachTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //遍历用户列表    System.out.println("---------------输出方法一-----------------");    userList.forEach(user -> {System.out.println(user);});    System.out.println("---------------输出方法二-----------------");    userList.forEach(System.out::println);}

控制台输出:


1.2 filter(T -> boolean)

使用 filter() 过滤列表数据。

【示例】获取部门为“研发部”的用户列表。

/* * 使用filter()过滤列表信息 * @author wsq */@Testpublic void filterTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //获取部门为“研发部”的用户列表    userList = userList.stream().filter(user -> user.getDepartment() == "研发部").collect(Collectors.toList());     //遍历用户列表    userList.forEach(System.out::println);}

控制台输出:


1.3 findAny() 和 findFirst()

使用 findAny() 和 findFirst() 获取第一条数据。

【示例】获取用户名称为“wsq的博客_02”的用户信息,如果未找到则返回null。

/* * 使用findAny()获取第一条数据 * @author wsq */@Testpublic void findAnytTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //获取用户名称为“pan_junbiao的博客_02”的用户信息,如果没有找到则返回null    User user = userList.stream().filter(u -> u.getName().equals("wsq的博客_02")).findAny().orElse(null);     //打印用户信息    System.out.println(user);}

控制台输出:

注意:findFirst() 和 findAny() 都是获取列表中的第一条数据,但是findAny()操作,返回的元素是不确定的,对于同一个列表多次调用findAny()有可能会返回不同的值。使用findAny()是为了更高效的性能。如果是数据较少,串行地情况下,一般会返回第一个结果,如果是并行(parallelStream并行流)的情况,那就不能确保是第一个。

例如:使用parallelStream并行流,findAny() 返回的就不一定是第一条数据。
 

//parallelStream方法能生成并行流,使用findAny返回的不一定是第一条数据User user = userList.parallelStream().filter(u -> u.getName().startsWith("wsq")).findAny().orElse(null);

1.4 map(T -> R) 和 flatMap(T -> Stream)

使用 map() 将流中的每一个元素 T 映射为 R(类似类型转换)。

使用 flatMap() 将流中的每一个元素 T 映射为一个流,再把每一个流连接成为一个流。

【示例】使用 map() 方法获取用户列表中的名称列。

/* * 使用map()获取列元素 * @author wsq */@Testpublic void mapTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //获取用户名称列表    List<String> nameList = userList.stream().map(User::getName).collect(Collectors.toList());    //或者:List<String> nameList = userList.stream().map(user -> user.getName()).collect(Collectors.toList());     //遍历名称列表    nameList.forEach(System.out::println);}

控制台输出:

【示例】使用 flatMap() 将流中的每一个元素连接成为一个流。

/* * 使用flatMap()将流中的每一个元素连接成为一个流 * @author wsq */@Testpublic void flatMapTest(){    //创建城市    List<String> cityList = new ArrayList<String>();    cityList.add("北京;上海;深圳;");    cityList.add("广州;武汉;杭州;");     //分隔城市列表,使用 flatMap() 将流中的每一个元素连接成为一个流。    cityList = cityList.stream()            .map(city -> city.split(";"))            .flatMap(Arrays::stream)            .collect(Collectors.toList());     //遍历城市列表    cityList.forEach(System.out::println);}

控制台输出:


1.5 distinct()

使用 distinct() 方法可以去除重复的数据。

【示例】获取部门列表,并去除重复数据。

/** * 使用distinct()去除重复数据 * @author wsq */@Testpublic void distinctTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //获取部门列表,并去除重复数据    List<String> departmentList = userList.stream().map(User::getDepartment).distinct().collect(Collectors.toList());     //遍历部门列表    departmentList.forEach(System.out::println);}

控制台输出:


1.6 limit(long n) 和 skip(long n)

limit(long n) 方法用于返回前n条数据,skip(long n) 方法用于跳过前n条数据。

【示例】获取用户列表,要求跳过第1条数据后的前3条数据。

/* * limit(long n)方法用于返回前n条数据 * skip(long n)方法用于跳过前n条数据 * @author wsq */@Testpublic void limitAndSkipTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //获取用户列表,要求跳过第1条数据后的前3条数据    userList = userList.stream()            .skip(1)            .limit(3)            .collect(Collectors.toList());     //遍历用户列表    userList.forEach(System.out::println);}

控制台输出:


二、判断方法

2.1 anyMatch(T -> boolean)

使用 anyMatch(T -> boolean) 判断流中是否有一个元素匹配给定的 T -> boolean 条件。

2.2 allMatch(T -> boolean)

使用 allMatch(T -> boolean) 判断流中是否所有元素都匹配给定的 T -> boolean 条件。

2.3 noneMatch(T -> boolean)

使用 noneMatch(T -> boolean) 流中是否没有元素匹配给定的 T -> boolean 条件。

【示例】使用 anyMatch()、allMatch()、noneMatch() 进行判断。
 

/* * 使用 anyMatch()、allMatch()、noneMatch() 进行判断 * @author wsq */@Testpublic void matchTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //判断用户列表中是否存在名称为“pan_junbiao的博客_01”的数据    boolean result1 = userList.stream().anyMatch(user -> user.getName().equals("pan_junbiao的博客_01"));     //判断用户名称是否都包含“pan_junbiao的博客”字段    boolean result2 = userList.stream().allMatch(user -> user.getName().contains("pan_junbiao的博客"));     //判断用户名称是否存在不包含“pan_junbiao的博客”字段    boolean result3 = userList.stream().noneMatch(user -> user.getName().contains("pan_junbiao的博客"));     //打印结果    System.out.println(result1);    System.out.println(result2);    System.out.println(result3);}

控制台输出:


三、统计方法

3.1 reduce((T, T) -> T) 和 reduce(T, (T, T) -> T)

使用 reduce((T, T) -> T) 和 reduce(T, (T, T) -> T) 用于组合流中的元素,如求和,求积,求最大值等。

【示例】使用 reduce() 求用户列表中年龄的最大值、最小值、总和。

/* * 使用 reduce() 方法 * @author wsq */@Testpublic void reduceTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //用户列表中年龄的最大值、最小值、总和    int maxVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(Integer::max).get();    int minVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(Integer::min).get();    int sumVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(0,Integer::sum);        //打印结果    System.out.println("最大年龄:" + maxVal);    System.out.println("最小年龄:" + minVal);    System.out.println("年龄总和:" + sumVal);}

控制台输出:


3.2 mapToInt(T -> int) 、mapToDouble(T -> double) 、mapToLong(T -> long) 

int sumVal = userList.stream().map(User::getAge).reduce(0,Integer::sum);计算元素总和的方法其中暗含了装箱成本,map(User::getAge) 方法过后流变成了 Stream 类型,而每个 Integer 都要拆箱成一个原始类型再进行 sum 方法求和,这样大大影响了效率。针对这个问题 Java 8 有良心地引入了数值流 IntStream, DoubleStream, LongStream,这种流中的元素都是原始数据类型,分别是 int,double,long。

流转换为数值流:

mapToInt(T -> int) : return IntStreammapToDouble(T -> double) : return DoubleStreammapToLong(T -> long) : return LongStream

【示例】使用 mapToInt() 求用户列表中年龄的最大值、最小值、总和、平均值。
 

/* * 使用 mapToInt() 方法 * @author wsq */@Testpublic void mapToIntTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //用户列表中年龄的最大值、最小值、总和、平均值    int maxVal = userList.stream().mapToInt(User::getAge).max().getAsInt();    int minVal = userList.stream().mapToInt(User::getAge).min().getAsInt();    int sumVal = userList.stream().mapToInt(User::getAge).sum();    double aveVal =  userList.stream().mapToInt(User::getAge).average().getAsDouble();     //打印结果    System.out.println("最大年龄:" + maxVal);    System.out.println("最小年龄:" + minVal);    System.out.println("年龄总和:" + sumVal);    System.out.println("平均年龄:" + aveVal);}

控制台输出:


3.3 counting() 和 count()

 使用 counting() 和 count() 可以对列表数据进行统计。

【示例】使用 count() 统计用户列表信息。

/* * 使用 counting() 或 count() 统计 * @author wsq */@Testpublic void countTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //统计研发部的人数,使用 counting()方法进行统计    Long departCount = userList.stream().filter(user -> user.getDepartment() == "研发部").collect(Collectors.counting());     //统计30岁以上的人数,使用 count()方法进行统计(推荐)    Long ageCount = userList.stream().filter(user -> user.getAge() >= 30).count();     //统计薪资大于1500元的人数    Long salaryCount = userList.stream().filter(user -> user.getSalary().compareTo(BigDecimal.valueOf(1500)) == 1).count();     //打印结果    System.out.println("研发部的人数:" + departCount + "人");    System.out.println("30岁以上的人数:" + ageCount + "人");    System.out.println("薪资大于1500元的人数:" + salaryCount + "人");}

控制台输出:


3.4 summingInt()、summingLong()、summingDouble()

用于计算总和,需要一个函数参数。

/* * 使用 summingInt()、summingLong()、summingDouble() * @author wsq */@Testpublic void sumTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //计算年龄总和    int sumAge = userList.stream().collect(Collectors.summingInt(User::getAge));    //打印结果    System.out.println("年龄总和:" + sumAge);}

控制台输出:


3.5 averagingInt()、averagingLong()、averagingDouble()

用于计算平均值。

/* * 使用 summingInt()、summingLong()、summingDouble() * @author wsq */@Testpublic void sumTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //计算平均年龄    double aveAge = userList.stream().collect(Collectors.averagingDouble(User::getAge));    //打印结果    System.out.println("平均年龄:" + aveAge);}

控制台输出:


3.6 summarizingInt()、summarizingLong()、summarizingDouble()

这三个方法比较特殊,比如 summarizingInt 会返回 IntSummaryStatistics 类型。

IntSummaryStatistics类提供了用于计算的平均值、总数、最大值、最小值、总和等方法,方法如下图:

【示例】使用 IntSummaryStatistics 统计:最大值、最小值、总和、平均值、总数。

/* * 使用 summarizingInt 统计 * @author wsq */@Testpublic void summarizingIntTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //获取IntSummaryStatistics对象    IntSummaryStatistics ageStatistics = userList.stream().collect(Collectors.summarizingInt(User::getAge));     //统计:最大值、最小值、总和、平均值、总数    System.out.println("最大年龄:" + ageStatistics.getMax());    System.out.println("最小年龄:" + ageStatistics.getMin());    System.out.println("年龄总和:" + ageStatistics.getSum());    System.out.println("平均年龄:" + ageStatistics.getAverage());    System.out.println("员工总数:" + ageStatistics.getCount());}

控制台输出:


3.7 BigDecimal类型的统计

对于资金相关的字段,通常会使用BigDecimal数据类型。

【示例】统计用户薪资信息。

/* * BigDecimal类型的统计 * @author wsq */@Testpublic void BigDecimalTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //最高薪资    BigDecimal maxSalary = userList.stream().map(User::getSalary).max((x1, x2) -> x1.compareTo(x2)).get();     //最低薪资    BigDecimal minSalary = userList.stream().map(User::getSalary).min((x1, x2) -> x1.compareTo(x2)).get();     //薪资总和    BigDecimal sumSalary = userList.stream().map(User::getSalary).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);     //平均薪资    BigDecimal avgSalary = userList.stream().map(User::getSalary).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add).divide(BigDecimal.valueOf(userList.size()), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);     //打印统计结果    System.out.println("最高薪资:" + maxSalary + "元");    System.out.println("最低薪资:" + minSalary + "元");    System.out.println("薪资总和:" + sumSalary + "元");    System.out.println("平均薪资:" + avgSalary + "元");}

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四、排序方法

4.1 sorted() / sorted((T, T) -> int)

如果流中的元素的类实现了 Comparable 接口,即有自己的排序规则,那么可以直接调用 sorted() 方法对元素进行排序,如 Stream。反之, 需要调用 sorted((T, T) -> int) 实现 Comparator 接口。

【示例】根据用户年龄进行排序。
 

/* * 使用 sorted() 排序 * @author wsq */@Testpublic void sortedTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //根据年龄排序(升序)    userList = userList.stream().sorted((u1, u2) -> u1.getAge() - u2.getAge()).collect(Collectors.toList());    //推荐:userList = userList.stream().sorted(Comparator.comparingInt(User::getAge)).collect(Collectors.toList());    //降序:userList = userList.stream().sorted(Comparator.comparingInt(User::getAge).reversed()).collect(Collectors.toList());     //遍历用户列表    userList.forEach(System.out::println);}

控制台输出:


五、分组方法

5.1 groupingBy

使用 groupingBy() 将数据进行分组,最终返回一个 Map 类型。

【示例】根据部门对用户列表进行分组。

/* * 使用 groupingBy() 分组 * @author wsq */@Testpublic void groupingByTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //根据部门对用户列表进行分组    Map<String,List<User>> userMap = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getDepartment));     //遍历分组后的结果    userMap.forEach((key, value) -> {        System.out.println(key + ":");        value.forEach(System.out::println);        System.out.println("---------------------------------------------");    });}

控制台输出:


5.2 多级分组

groupingBy 可以接受一个第二参数实现多级分组。

【示例】根据部门和性别对用户列表进行分组。

/* * 使用 groupingBy() 多级分组 * @author wsq */@Testpublic void multGroupingByTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //根据部门和性别对用户列表进行分组    Map<String,Map<String,List<User>>> userMap = userList.stream()            .collect(Collectors.groupingBy(User::getDepartment,Collectors.groupingBy(User::getSex)));     //遍历分组后的结果    userMap.forEach((key1, map) -> {        System.out.println(key1 + ":");        map.forEach((key2,user)->        {            System.out.println(key2 + ":");            user.forEach(System.out::println);        });        System.out.println("-------------------------------------------------------");    });}

控制台输出:


5.3 分组汇总

【示例】根据部门进行分组,汇总各个部门用户的平均年龄。

/* * 使用 groupingBy() 分组汇总 * @author wsq */@Testpublic void groupCollectTest(){    //获取用户列表    List<User> userList = UserService.getUserList();     //根据部门进行分组,汇总各个部门用户的平均年龄    Map<String, Double> userMap = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getDepartment, Collectors.averagingInt(User::getAge)));     //遍历分组后的结果    userMap.forEach((key, value) -> {        System.out.println(key + "的平均年龄:" + value);    });}

控制台输出:


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