Java Stream 流创建的不同途径
Java Stream 流创建的不同途径
在 Java 编程领域，Stream API 为处理集合数据提供了一种高效且简洁的方式。Stream 允许以声明式的风格对数据集合进行操作，这使得代码更易读、易维护。而创建 Stream 流是使用 Stream API 的第一步，接下来我们将深入探讨 Java 中创建 Stream 流的不同途径。
通过集合创建 Stream
Java 中的 Collection 接口提供了两个方法来创建 Stream：stream() 和 parallelStream()。stream() 方法返回一个顺序流，而 parallelStream() 方法返回一个并行流。
以下是通过 List 集合创建顺序流和并行流的示例代码：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
public class CollectionStreamExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Cherry");
// 创建顺序流
Stream<String> sequentialStream = fruits.stream();
sequentialStream.forEach(System.out::println);
// 创建并行流
Stream<String> parallelStream = fruits.parallelStream();
parallelStream.forEach(System.out::println);
}
}
在上述代码中，我们首先创建了一个 List 集合，并向其中添加了一些水果名称。然后，通过调用 stream() 方法创建了一个顺序流，并使用 forEach 方法打印出每个水果名称。接着，通过调用 parallelStream() 方法创建了一个并行流，并同样使用 forEach 方法打印出每个水果名称。
并行流利用多线程并行处理数据，在处理大数据集时能够显著提高性能。但需要注意的是，并行流在某些情况下可能会因为线程安全问题导致结果不准确，所以在使用并行流时要确保操作是线程安全的。
通过数组创建 Stream
Java 中的 Arrays 类提供了 stream 方法，可以将数组转换为 Stream。这种方式在处理数组数据时非常方便。
以下是通过数组创建 Stream 的示例代码：
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;
public class ArrayStreamExample {
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
// 将 int 数组转换为 IntStream
java.util.stream.IntStream intStream = Arrays.stream(numbers);
intStream.forEach(System.out::println);
String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
// 将 String 数组转换为 Stream<String>
Stream<String> stringStream = Arrays.stream(names);
stringStream.forEach(System.out::println);
}
}
在上述代码中，我们首先定义了一个 int 数组和一个 String 数组。然后，分别使用 Arrays.stream 方法将它们转换为 IntStream 和 Stream<String>，并通过 forEach 方法打印出数组中的每个元素。
Arrays.stream 方法还提供了重载版本，可以指定数组的起始索引和结束索引，从而只处理数组的部分元素。例如：
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
java.util.stream.IntStream partialIntStream = Arrays.stream(numbers, 1, 4);
partialIntStream.forEach(System.out::println);
上述代码将只处理数组中索引从 1（包含）到 4（不包含）的元素，即 2、3、4。
使用 Stream.of 方法创建 Stream
Stream 类本身提供了 of 方法，可以直接创建一个包含指定元素的 Stream。这种方式适用于手动指定少量元素来创建 Stream 的场景。
以下是使用 Stream.of 方法创建 Stream 的示例代码：
import java.util.stream.Stream;
public class StreamOfExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建包含字符串元素的 Stream
Stream<String> stringStream = Stream.of("Apple", "Banana", "Cherry");
stringStream.forEach(System.out::println);
// 创建包含整数元素的 Stream
Stream<Integer> integerStream = Stream.of(1, 2, 3);
integerStream.forEach(System.out::println);
}
}
在上述代码中，我们分别使用 Stream.of 方法创建了包含字符串和整数元素的 Stream，并通过 forEach 方法打印出每个元素。
Stream.of 方法还支持可变参数，这意味着可以传入任意数量的同类型元素来创建 Stream。
使用 Stream.generate 方法创建无限 Stream
Stream.generate 方法用于创建一个无限长度的 Stream，它接受一个 Supplier 作为参数，Supplier 会不断提供新的元素。
以下是使用 Stream.generate 方法创建无限 Stream 的示例代码：
import java.util.Random;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamGenerateExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个无限的随机数 Stream
Stream<Double> randomStream = Stream.generate(() -> new Random().nextDouble());
randomStream.limit(5).forEach(System.out::println);
}
}
在上述代码中，我们使用 Stream.generate 方法创建了一个无限的随机数 Stream。由于这是一个无限流，我们使用 limit 方法限制只取前 5 个元素并打印出来。
Stream.generate 方法适用于需要生成大量数据的场景，但需要注意合理使用 limit 等方法来避免无限循环。
使用 Stream.iterate 方法创建无限 Stream
Stream.iterate 方法也用于创建无限长度的 Stream，它接受一个初始值和一个 UnaryOperator 作为参数。UnaryOperator 会对前一个元素进行操作，生成下一个元素。
以下是使用 Stream.iterate 方法创建无限 Stream 的示例代码：
import java.util.stream.Stream;
public class StreamIterateExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个从 0 开始，每次加 2 的无限 Stream
Stream<Integer> integerStream = Stream.iterate(0, n -> n + 2);
integerStream.limit(5).forEach(System.out::println);
}
}
在上述代码中，我们使用 Stream.iterate 方法创建了一个从 0 开始，每次增加 2 的无限 Stream。同样，我们使用 limit 方法限制只取前 5 个元素并打印出来。
Stream.iterate 方法在生成有规律的序列数据时非常有用，比如等差数列、等比数列等。
使用 BufferedReader.lines 方法创建 Stream
BufferedReader 类的 lines 方法可以将文本文件的每一行作为一个元素创建成 Stream。这在处理文本文件时非常便捷。
以下是使用 BufferedReader.lines 方法创建 Stream 的示例代码：
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.stream.Stream;
public class BufferedReaderStreamExample {
public static void main(String[] args) {
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
Stream<String> linesStream = reader.lines();
linesStream.forEach(System.out::println);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在上述代码中，我们假设当前目录下有一个名为 example.txt 的文本文件。通过 BufferedReader 读取文件，并使用 lines 方法将文件的每一行转换为 Stream 中的一个元素，然后通过 forEach 方法打印出每一行。
需要注意的是，在使用 BufferedReader 时，要确保正确处理文件读取过程中可能出现的 IOException。
使用 Pattern.splitAsStream 方法创建 Stream
Pattern 类的 splitAsStream 方法可以根据指定的正则表达式将字符串分割成多个部分，并创建成 Stream。
以下是使用 Pattern.splitAsStream 方法创建 Stream 的示例代码：
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.stream.Stream;
public class PatternSplitStreamExample {
public static void main(String[] args) {
String sentence = "Hello, world! How are you?";
Pattern pattern = Pattern.compile("\\W+");
Stream<String> wordsStream = pattern.splitAsStream(sentence);
wordsStream.forEach(System.out::println);
}
}
在上述代码中，我们定义了一个字符串 sentence，并使用 Pattern.compile 方法创建了一个以非单词字符（\\W+）为分隔符的 Pattern 对象。然后，通过 splitAsStream 方法将字符串分割成多个单词，并创建成 Stream，最后通过 forEach 方法打印出每个单词。
这种方式在处理文本分词等场景下非常实用。
使用 IntStream.range 和 IntStream.rangeClosed 方法创建 IntStream
IntStream 类提供了 range 和 rangeClosed 方法来创建 IntStream。range 方法生成的 IntStream 包含起始值但不包含结束值，而 rangeClosed 方法生成的 IntStream 包含起始值和结束值。
以下是使用这两个方法创建 IntStream 的示例代码：
import java.util.stream.IntStream;
public class IntStreamRangeExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个从 0 到 4 的 IntStream（不包含 5）
IntStream rangeStream = IntStream.range(0, 5);
rangeStream.forEach(System.out::println);
// 创建一个从 0 到 5 的 IntStream（包含 5）
IntStream rangeClosedStream = IntStream.rangeClosed(0, 5);
rangeClosedStream.forEach(System.out::println);
}
}
在上述代码中，我们分别使用 IntStream.range 和 IntStream.rangeClosed 方法创建了两个不同范围的 IntStream，并通过 forEach 方法打印出每个整数。
这两个方法在需要生成连续整数序列的场景中经常使用，比如循环计数等。
通过以上多种途径，我们可以根据不同的需求灵活地创建 Java Stream 流，从而更高效地处理数据集合。每种创建方式都有其适用场景，在实际编程中需要根据具体情况选择合适的方式。希望通过本文的介绍，你对 Java Stream 流的创建有了更深入的理解和掌握。