一、理論說明

1. 流的定義

Java 流（Stream）是 Java 8 引入的新特性，用于對集合（如 List、Set）或數組進行高效的聚合操作（如過濾、映射、排序）和并行處理。流不存儲數據，而是按需計算，支持鏈式調用，使代碼更簡潔、易讀。

2. 流與集合的區別

特性	集合（Collection）	流（Stream）
數據存儲	存儲元素，占用內存	不存儲數據，按需計算
遍歷方式	外部迭代（手動 for/foreach）	內部迭代（自動處理）
一次性使用	可重復遍歷	只能消費一次（類似迭代器）
延遲執行	立即執行	中間操作延遲，終止操作觸發執行
并行支持	需要手動實現多線程	直接支持并行流（parallelStream()）

二、流的創建與操作

1. 創建流

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;public class StreamExample {public static void main(String[] args) {// 1. 從集合創建List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");Stream<String> stream = list.stream();// 2. 從數組創建String[] array = {"a", "b", "c"};Stream<String> arrayStream = Arrays.stream(array);// 3. 使用 Stream.of()Stream<String> ofStream = Stream.of("a", "b", "c");// 4. 創建無限流Stream<Integer> infiniteStream = Stream.iterate(0, n -> n + 2);infiniteStream.limit(5).forEach(System.out::println); // 輸出: 0, 2, 4, 6, 8}
}

2. 中間操作（返回新的流）

使用時需注意：流只能消費一次，消費后需重新創建。并行流適用于計算密集型任務，避免 I/O 操作。合理選擇中間操作和終止操作，避免過度使用復雜流。流 API 是 Java 8 最具影響力的特性之一，廣泛應用于數據處理、微服務、ORM 框架等場景。

• 過濾：filter(Predicate<T>)
• 映射：map(Function<T, R>)
• 排序：sorted()?或?sorted(Comparator<T>)
• 去重：distinct()
• 截斷：limit(long maxSize)
• 跳過：skip(long n)

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 2, 3, 4, 5);
  List<Integer> evenNumbers = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0)    // 過濾偶數.distinct()                // 去重.sorted()                  // 排序.collect(Collectors.toList()); // [2, 4]

  3. 終止操作（觸發計算并關閉流）

• 聚合：count(),?max(),?min()
• 匹配：anyMatch(),?allMatch(),?noneMatch()
• 收集：collect(Collectors.toList()),?toSet(),?toMap()
• 歸約：reduce()
• 遍歷：forEach()

  List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");// 計算總長度
  int totalLength = words.stream().mapToInt(String::length).sum(); // 結果: 5 + 6 + 6 = 17// 檢查是否所有單詞長度大于 3
  boolean allLong = words.stream().allMatch(w -> w.length() > 3); // true

  三、并行流（Parallel Stream）

  通過parallelStream()或stream().parallel()創建并行流，利用多線程加速處理（適用于大數據量）。

  List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
  int sum = numbers.parallelStream().mapToInt(Integer::intValue).sum();

  注意：并行流的線程安全問題，避免在流操作中修改共享狀態。

  四、Collectors 工具類

  Collectors提供了豐富的收集器，用于將流結果轉換為集合、Map 或進行分組統計。

  1. 集合收集

  List<String> names = people.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());

  2. 分組統計

  Map<Integer, List<Person>> ageGroups = people.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getAge));

  3. 字符串連接

  String joined = people.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.joining(", ", "[", "]"));
  // 結果: "[Alice, Bob, Charlie]"

  五、應用實例

  1. 篩選與映射

  class Product {private String name;private double price;private Category category;// 構造方法、getter/setter 略
  }enum Category { FOOD, ELECTRONICS, CLOTHING }// 統計電子產品的平均價格
  List<Product> products = getProductList();
  double avgPrice = products.stream().filter(p -> p.getCategory() == Category.ELECTRONICS).mapToDouble(Product::getPrice).average().orElse(0.0);

  2. 分頁處理

  List<Product> page2 = products.stream().skip(10)  // 跳過前10條.limit(10) // 取10條.collect(Collectors.toList());

  六、自我總結

• Java 流 API 提供了一種高效、優雅的方式處理集合數據，其核心優勢包括：

• 代碼簡潔：鏈式調用減少冗余代碼。
• 內部迭代：自動處理遍歷邏輯，提升可讀性。
• 并行支持：簡化多線程編程，提升大數據處理性能。
• 延遲執行：避免不必要的計算，優化性能。

  ??七、面試題

  題目：

  

  答案;