Java 8 中引入的 Stream API 是为了简化对集合类库（例如 List 和 Set）的操作，同时支持声明式编程风格和并行操作。Stream 不存储数据，而是对数据源进行流水线式操作，其设计核心是“将数据处理的每一步链接起来，并将操作延迟到最终需要结果时执行”。

以下是 Java 8 Stream 流的详细介绍，包括其创建、常用操作和示例代码。

1. Stream 的创建

Stream 可以通过多种方式创建，主要有以下几种方式：

1.1 通过集合（如 List 或 Set）创建流

java">List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
Stream<String> stream = list.stream();

1.2 通过数组创建流

java">String[] arr = {"apple", "banana", "cherry"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(arr);

1.3 通过 Stream.of() 创建流

java">Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "cherry");

1.4 通过 Stream.generate() 创建无限流

java">Stream<Double> randoms = Stream.generate(Math::random).limit(10);

1.5 通过 Stream.iterate() 创建无限流

java">Stream<Integer> numbers = Stream.iterate(0, n -> n + 2).limit(10);

2. Stream 的操作类型

Stream 操作分为两类：

• 中间操作：返回一个新的 Stream，可以进行链式调用，常见的有 filter、map、sorted 等。
• 终端操作：执行实际计算并返回结果，常见的有 forEach、reduce、collect、count 等。

2.1 中间操作

2.1.1 filter()

filter() 用于过滤掉不符合条件的元素。

java">List<String> result = list.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).collect(Collectors.toList());

2.1.2 map()

map() 用于将元素映射到另一个元素，通常用于类型转换或数据提取。

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

2.1.3 sorted()

sorted() 用于对流中的元素进行排序，可以是自然排序，也可以是自定义排序。

java">List<String> sortedList = list.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

2.1.4 distinct()

distinct() 用于去除流中的重复元素。

java">List<String> distinctList = list.stream().distinct().collect(Collectors.toList());

2.1.5 limit()

limit() 用于截断流，使其不超过给定数量。

java">List<String> limitedList = list.stream().limit(2).collect(Collectors.toList());

2.1.6 skip()

skip() 用于跳过前 n 个元素。

java">List<String> skippedList = list.stream().skip(1).collect(Collectors.toList());

2.2 终端操作

2.2.1 forEach()

forEach() 用于对流中的每个元素执行一个操作。一般用于遍历流元素。

java">list.stream().forEach(System.out::println);

2.2.2 collect()

collect() 是终端操作之一，用于将流中的元素汇总成一个集合或其它结果类型。

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

2.2.3 reduce()

reduce() 是一种聚合操作，常用于将流中的元素组合成一个值。

java">int sum = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0, Integer::sum);

2.2.4 count()

count() 用于返回流中元素的个数。

java">long count = list.stream().count();

2.2.5 findFirst() 和 findAny()

• findFirst() 返回流中的第一个元素（Optional 类型）。
• findAny() 返回流中任意一个元素（适用于并行流时）。

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

2.2.6 anyMatch()、allMatch() 和 noneMatch()

• anyMatch() 用于检查是否有至少一个元素匹配给定的条件。
• allMatch() 用于检查是否所有元素都匹配给定的条件。
• noneMatch() 用于检查是否没有元素匹配给定的条件。

java">boolean anyMatch = list.stream().anyMatch(s -> s.startsWith("a"));

3. 并行流

Java 8 的 Stream 提供了并行处理能力，parallelStream() 可以实现流的并行处理，提高性能，尤其在大数据量处理时非常有用。

3.1 创建并行流

java">List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
list.parallelStream().forEach(System.out::println);

4. 综合示例

下面是一个综合示例，展示如何使用流操作对一个字符串列表进行过滤、排序和收集操作：

java">List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry");// 使用 Stream 进行一系列操作
List<String> result = list.stream().filter(s -> s.length() > 5)  // 过滤长度大于5的字符串.sorted()                     // 排序.map(String::toUpperCase)      // 转换为大写.collect(Collectors.toList()); // 收集结果System.out.println(result);  // 输出: [BANANA, CHERRY, ELDERBERRY]

5. Stream API 常用 Collectors

Collectors 提供了多种汇总流数据的方式，以下是一些常见的 Collectors 使用方式：

5.1 toList()

将流中的元素收集到 List 中：

java">List<String> list = stream.collect(Collectors.toList());

5.2 toSet()

将流中的元素收集到 Set 中：

java">Set<String> set = stream.collect(Collectors.toSet());

5.3 joining()

将流中的字符串连接为一个字符串：

java">String result = stream.collect(Collectors.joining(", "));

5.4 groupingBy()

根据某个条件将元素分组：

java">Map<Integer, List<String>> groupedByLength = stream.collect(Collectors.groupingBy(String::length));

5.5 partitioningBy()

将流中的元素根据布尔条件分为两组：

java">Map<Boolean, List<String>> partitioned = stream.collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.length() > 5));

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总结

Java 8 Stream API 提供了非常强大的声明式操作集合的方式。通过中间操作可以实现复杂的流水线式操作，终端操作则负责最终的结果计算。Stream API 简化了数据处理逻辑，特别是通过并行流可以提高性能，使得处理大数据集变得更加高效和直观。