Java Stream API：现代化集合处理的艺术

Java Stream API：现代化集合处理的艺术

引言

在Java 8中引入的Stream API彻底改变了我们处理集合数据的方式。它不仅仅是一个新的工具集，更代表了一种声明式、函数式的编程范式。本文将深入探讨Java Stream的核心概念、使用场景和最佳实践。

一、什么是Stream？

Stream（流）不是数据结构，而是对数据源（集合、数组、I/O资源等）的元素序列进行函数式操作的一种抽象。与传统的集合操作不同，Stream具有以下特点：

• 惰性执行：中间操作不会立即执行，只有遇到终端操作时才会触发计算
• 不可复用：一个Stream只能被消费一次
• 无存储：Stream本身不存储数据，数据存储在底层集合或由生成器生成

二、Stream操作类型

Stream操作分为两类：

1. 中间操作（Intermediate Operations）

返回新Stream的操作，可以链式调用：

List<String> filtered = list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)  // 过滤
    .map(String::toUpperCase)     // 映射
    .sorted()                    // 排序
    .collect(Collectors.toList()); // 终端操作

常用中间操作：

• filter(Predicate<T>)：过滤元素
• map(Function<T,R>)：元素转换
• flatMap(Function<T,Stream<R>>)：扁平化转换
• distinct()：去重
• sorted() / sorted(Comparator)：排序
• peek(Consumer<T>)：查看元素但不修改

2. 终端操作（Terminal Operations）

触发实际计算并返回非Stream结果：

long count = list.stream().count();  // 计数
list.stream().forEach(System.out::println);  // 遍历
Optional<String> max = list.stream().max(Comparator.naturalOrder());

常用终端操作：

• collect(Collector)：转换为集合或其他形式
• forEach(Consumer<T>)：遍历
• reduce(BinaryOperator<T>)：归约
• min()/max()：极值
• count()：计数
• anyMatch()/allMatch()/noneMatch()：匹配检查
• findFirst()/findAny()：查找元素

三、Stream创建方式

1. 从集合创建