一、特性
Java 8引入的Stream API為集合（Collections）提供了一種聲明式的處理方式，支持豐富的操作，包括篩選、映射、歸約等。以下是一些Stream的主要功能和使用方式的案例：
- 創建Stream：
List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
Stream<String> streamFromCollection = list.stream();
Stream<String> streamFromValues = Stream.of("apple", "banana", "orange");
- 過濾（Filter）：
List<String> filteredList = list.stream().filter(fruit -> fruit.startsWith("a")).collect(Collectors.toList());
System.out.println("Filtered List: " + filteredList);
- 映射（Map）：
List<String> uppercasedList = list.stream().map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());
System.out.println("Uppercased List: " + uppercasedList);
- 平坦化（FlatMap）：
List<List<String>> nestedList = Arrays.asList(Arrays.asList("apple", "banana"),Arrays.asList("orange", "grape")
);List<String> flatMapList = nestedList.stream().flatMap(Collection::stream).collect(Collectors.toList());
// FlatMap List: [apple, banana, orange, grape]
System.out.println("FlatMap List: " + flatMapList);
- 篩選和截斷（Limit和Skip）：
List<String> limitedList = list.stream().limit(2).collect(Collectors.toList());List<String> skippedList = list.stream().skip(1).collect(Collectors.toList());System.out.println("Limited List: " + limitedList);
System.out.println("Skipped List: " + skippedList);
- 排序（Sorted）：
List<String> sortedList = list.stream().sorted().collect(Collectors.toList());
System.out.println("Sorted List: " + sortedList);
- 匹配（anyMatch、allMatch、noneMatch）：
boolean anyStartsWithA = list.stream().anyMatch(fruit -> fruit.startsWith("a"));
boolean allStartWithA = list.stream().allMatch(fruit -> fruit.startsWith("a"));
boolean noneStartsWithZ = list.stream().noneMatch(fruit -> fruit.startsWith("z"));System.out.println("Any starts with 'a': " + anyStartsWithA);
System.out.println("All start with 'a': " + allStartWithA);
System.out.println("None starts with 'z': " + noneStartsWithZ);
- 歸約（Reduce）：
將字符串列表中的所有元素連接成一個單一的字符串，以逗號和空格分隔。
Optional<String> concatenated = list.stream().reduce((s1, s2) -> s1 + ", " + s2);
concatenated.ifPresent(result -> System.out.println("Concatenated: " + result));
- 收集（Collect）：
List<String> collectedList = list.stream().filter(fruit -> fruit.length() > 5).collect(Collectors.toList());Set<String> collectedSet = list.stream().filter(fruit -> fruit.length() > 5).collect(Collectors.toSet());String joinedString = list.stream().collect(Collectors.joining(", "));System.out.println("Collected List: " + collectedList);
System.out.println("Collected Set: " + collectedSet);
System.out.println("Joined String: " + joinedString);
這些例子展示了Stream API的一些常見用法。Stream 提供了豐富的操作，使得對集合進行處理變得更加簡潔和表達力強。
二、解決問題
Stream 是 Java 8 引入的一種處理集合（Collections）數據的新方式，它主要解決了在集合上進行復雜操作時代碼的繁瑣性、可讀性差和性能問題。以下是一些 Stream 的優點和解決的問題，并附帶一些案例：
-
聲明式編程：
- 問題：傳統方式對集合的操作通常需要使用迭代器或者顯式的循環，導致代碼冗長且難以理解。
- 解決方案：
Stream提供了聲明式的編程方式，可以更清晰地表達對集合的操作。
List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "orange"); fruits.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).forEach(System.out::println); -
鏈式調用：
- 問題：在傳統方式中，對集合的多次操作需要多次迭代或多次循環，效率低下。
- 解決方案：
Stream支持鏈式調用，可以在一次迭代中執行多個操作。
List<String> result = fruits.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList()); -
不可變性和延遲執行：
- 問題：傳統方式中的集合操作可能會改變原集合，或者在每一步都立即執行。
- 解決方案：
Stream操作不會改變原集合，而是返回一個新的Stream，并且操作是延遲執行的。
List<String> result = fruits.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList()); -
并行處理：
- 問題：在傳統方式中，手動編寫并行化代碼可能會很困難。
- 解決方案：
Stream提供了簡便的方法來實現并行處理，提高了性能。
long count = fruits.parallelStream().filter(s -> s.startsWith("a")).count(); -
簡化聚合操作：
- 問題：傳統方式中聚合操作（如求和、平均值）需要編寫顯式的循環代碼。
- 解決方案：
Stream提供了內置的聚合操作，簡化了這類操作。
double averageLength = fruits.stream().mapToInt(String::length).average().orElse(0);
這些案例展示了 Stream 如何解決傳統集合操作中的一些問題，并提供了更簡潔、清晰和高效的處理方式。通過使用 Stream，代碼變得更加表達力強，可讀性更高，并且在某些情況下能夠更容易地實現并行化。
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