函数式编程新势力：Java8 Stream流从入门到精通

1. 概述

1.1 为什么学习Stream流？

1.1.1 看懂公司里的代码

如今，函数式编程语言已经成为众多科技公司（如谷歌、微软、亚马逊等）的首选编程语言，而Java 8 Stream流作为一种函数式编程工具，自然也受到了它们的青睐。因此，如果你想进入这些公司工作，或者想在现有的岗位上取得更好的发展，那么学习Stream流是必不可少的。

1.1.2 大量数据集下的集合处理效率高

随着大数据时代的到来，我们需要处理的数据量越来越大。传统的方式，往往是使用for循环来遍历集合，然后逐个处理集合中的元素。这种方式虽然简单易懂，但是效率却很低。而Stream流则可以很好地解决这个问题。Stream流是一种基于惰性求值的机制，它可以只处理我们真正需要的数据，从而大幅提高处理效率。

1.1.3 代码可读性高

Stream流的代码非常简洁易读，这主要得益于Lambda表达式的使用。Lambda表达式是一种匿名的函数，它可以让我们用更少、更简洁的代码来表达我们的想法。例如，以下代码使用传统的方式来计算集合中所有元素的和：

int sum = 0;
for (int i : numbers) {
  sum += i;
}

而使用Stream流，我们可以用更简洁的方式来写出这段代码：

int sum = numbers.stream().mapToInt(i -> i).sum();

1.1.4 消灭嵌套地狱

传统的方式，我们在处理复杂的数据结构时，经常会陷入嵌套地狱。这是因为，我们往往需要使用多层for循环来遍历这些数据结构。而Stream流则可以很好地解决这个问题。Stream流的链式编程机制，允许我们在处理数据时，将多个操作串联起来，从而避免了嵌套地狱的产生。

1.2 Stream流的基本使用方法

1.2.1 创建Stream流

创建Stream流有以下几种方法：

• 从集合中创建Stream流：可以使用stream()方法来从集合中创建Stream流。例如，以下代码从一个List中创建了一个Stream流：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Stream<Integer> stream = numbers.stream();

• 从数组中创建Stream流：可以使用Arrays.stream()方法来从数组中创建Stream流。例如，以下代码从一个int数组中创建了一个Stream流：

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
Stream<Integer> stream = Arrays.stream(numbers);

• 从字符串中创建Stream流：可以使用String.chars()方法来从字符串中创建Stream流。例如，以下代码从一个字符串中创建了一个Stream流：

String str = "Hello, world!";
Stream<Integer> stream = str.chars();

1.2.2 Stream流的中间操作

Stream流的中间操作是指在Stream流上进行的各种操作，这些操作不会改变Stream流的源数据，只会产生一个新的Stream流。Stream流的中间操作有很多，常用的包括：

• filter()：过滤Stream流中的元素，只保留满足指定条件的元素。例如，以下代码过滤出Stream流中大于3的元素：

Stream<Integer> stream = numbers.stream().filter(i -> i > 3);

• map()：将Stream流中的每个元素映射到一个新的元素。例如，以下代码将Stream流中的每个元素乘以2：

Stream<Integer> stream = numbers.stream().map(i -> i * 2);

• flatMap()：将Stream流中的每个元素映射到一个新的Stream流，然后将这些新的Stream流连接成一个新的Stream流。例如，以下代码将Stream流中的每个元素映射到一个包含该元素的所有因子的Stream流，然后将这些新的Stream流连接成一个新的Stream流：

Stream<Integer> stream = numbers.stream().flatMap(i -> IntStream.rangeClosed(1, i).filter(j -> i % j == 0));

1.2.3 Stream流的终止操作

Stream流的终止操作是指在Stream流上进行的各种操作，这些操作会消费Stream流中的所有元素，并产生一个结果。Stream流的终止操作有很多，常用的包括：

• count()：统计Stream流中的元素个数。例如，以下代码统计Stream流中的元素个数：

long count = stream.count();

• sum()：计算Stream流中所有元素的和。例如，以下代码计算Stream流中所有元素的和：

int sum = stream.sum();

• min()：找出Stream流中的最小元素。例如，以下代码找出Stream流中的最小元素：

int min = stream.min().getAsInt();

• max()：找出Stream流中的最大元素。例如，以下代码找出Stream流中的最大元素：

int max = stream.max().getAsInt();