Java Stream 流操作

Java 8 引入的 Stream 是函数式编程的重要体现，能极大简化集合操作的复杂度。本文从基础用法到进阶技巧，全面梳理 Java Stream 的常见应用场景。

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一、什么是 Stream？

Stream 是对集合（Collection）对象功能的增强，它不是数据结构，不会存储数据，而是以声明式方式对数据进行处理（类似 SQL 风格）。

Stream 特点：

• 不修改原数据结构
• 惰性求值（lazy evaluation）
• 支持链式调用
• 天然支持并行操作（parallelStream）

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二、Stream 创建方式

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");

// 从集合创建
Stream<String> stream1 = list.stream();

// 从数组创建
Stream<Integer> stream2 = Stream.of(1, 2, 3, 4);

// 生成无限流（需限制）
Stream<Double> stream3 = Stream.generate(Math::random).limit(10);
````

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## 三、常用操作（中间操作）

### 1. filter（过滤）

```java
list.stream()
    .filter(s -> s.startsWith("a"))
    .forEach(System.out::println);

2. map（映射）

List<Integer> lengths = list.stream()
    .map(String::length)
    .collect(Collectors.toList());

3. sorted（排序）

list.stream()
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);

4. distinct（去重）

Stream.of(1, 2, 2, 3, 3)
    .distinct()
    .forEach(System.out::print); // 123

5. peek（调试用）

list.stream()
    .peek(System.out::println)
    .collect(Collectors.toList());

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四、终结操作（终点）

1. collect（收集结果）

List<String> result = list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 5)
    .collect(Collectors.toList());

2. count / anyMatch / allMatch / noneMatch

long count = list.stream().filter(s -> s.contains("a")).count();

boolean hasLong = list.stream().anyMatch(s -> s.length() > 10);

3. findFirst / findAny

Optional<String> first = list.stream().findFirst();

4. reduce（规约）

int sum = Stream.of(1, 2, 3, 4)
    .reduce(0, Integer::sum); // 输出 10

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五、进阶操作

1. 分组 & 统计

Map<Integer, List<String>> grouped = list.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(String::length));

Map<String, Long> counted = list.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(s -> s, Collectors.counting()));

2. flatMap（扁平化）

List<List<String>> nested = Arrays.asList(
    Arrays.asList("A", "B"),
    Arrays.asList("C", "D")
);

List<String> flat = nested.stream()
    .flatMap(List::stream)
    .collect(Collectors.toList());

3. 并行流（parallelStream）

list.parallelStream()
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println);

注意：并行流适合 CPU 密集型、无状态的操作，慎用在小数据集或 I/O 场景。

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六、自定义对象的使用示例

class User {
    String name;
    int age;

    // constructor, getters, toString ...
}

List<User> users = Arrays.asList(
    new User("Alice", 20),
    new User("Bob", 25),
    new User("Charlie", 20)
);

// 按年龄分组
Map<Integer, List<User>> byAge = users.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(User::getAge));

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七、Stream 使用注意事项

• Stream 只能使用一次，执行终结操作后不能再继续链式调用。
• 惰性执行：中间操作不会立刻执行，直到触发终结操作。
• 如果出现性能瓶颈或调试困难，可用 .peek() 或切换回传统方式测试。
• 尽量避免在 stream 中使用可变状态（如外部变量累加等）。

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Stream 是提升代码表达力和性能的利器，掌握之后，很多集合操作都能变得更简洁优雅。

如果你有更高级的 Stream 应用（如多级分组、嵌套规约、复杂 map-reduce 等），欢迎评论区继续交流讨论。