• 引入
• 測試數據
• collect(toList())
• map
• filter
• flatMap
• max 和 min
• reduce
• 整合操作
• 參考資料

Java 8 對核心類庫的改進主要包括集合類的 API 和新引入的流（Stream）。流使得程序員得以站在更高的抽象層次上對集合進行操作。

本文主要介紹 java.util.stream 中 Lambdas 表達式的使用。

假設有個藝術家的列表集合，后面會給出定義（藝術家包含名字，歌曲，國籍等屬性），在此先借用一下。若計算來自 UK 的藝術家的人數，如下代碼所示：

int count = 0;

for (Artist artist : allArtists) {

    if (artist.isFrom("UK")) {

        count++;

    }

}

很“簡單”、很“標準”的寫法，無非是遍歷一遍，如果是來自 UK 的，計數就增 1。

這段代碼是命令式的編程，包含太多樣板代碼，但樣板代碼模糊了代碼的本意，無法流暢地表達程序員的意圖。總體來看，for 循環會將行為和方法混為一談。個人認為，行為比方法抽象層次要高，一個行為可以由多個方法構成，也就是說，一個行為可能會經由多個方法來完成。

for 循環其實是一個封裝了迭代的語法糖。如下代碼所示：

int count = 0;

Iterator<Artist> iterator = allArtists.iterator();

while (iterator.hasNext()) {

    Artist artist = iterator.next();

    if (artist.isFrom("UK")) {

        count++;

    }

}

無論如何，上面的方式都不能達到抽象的目的，無法流程地表達意圖，而且，本質上都是一種串行化的操作。

下面用 Java 8 新特性 Stream 的方式實現上面功能，如下代碼所示：

long count = allArtists.stream().filter(artist -> artist.isFrom("UK")).count();

能夠清晰地表達意圖；如果想并行，可以在 Stream 上調用 Parallel 方法，再執行后續操作。

整個過程被分解為兩個更簡單的操作：過濾和計數，看似化簡為繁，多了一步，好像是執行了兩次循環，而事實上，類庫設計更精妙，只需對藝術家集合迭代一次。

這也是函數式編程的思想，假如給定一個名稱列表，有的只有一個字符。現要求用逗號做分割符，并返回列表中的名稱，字符串中不包含單字母名稱，每個名稱的首字母都大寫。代碼很容易寫，關鍵在于用什么思想。這里本質上執行了三個任務：篩選，列表以消除單字符，將列表中每個名稱的首字母變換 為大寫，然后將列表轉化 為一個字符串。在命令式語言中，不得不為三個任務都使用同一低級機制（對列表進行迭代）。函數式語言將篩選、變換和轉化視為常見操作，因此它們提供給您從不同視角解決問題的方式。

Scala 分別為篩選、變換和轉化概念使用了行業通用的名稱，即 filter、map 和 reduce。你會下接下來的 Java 8 中看到類似的類庫。

Track、Album、Artist 類的具體定義，查看 Demo。你可以想象，假設你有一張 CD，Album 是專輯，就是這張 CD；一個 Album 包含多個音樂，Track 就是每個音樂，其包含音樂名和時長；Artist 就是張 CD 的藝術家，他可能是個人，也可能是團隊。

package com.example.java8lambdas.data;

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

import java.util.stream.Stream;

import com.example.java8lambdas.base.Album;

import com.example.java8lambdas.base.Artist;

import com.example.java8lambdas.base.Track;

import static java.util.Arrays.asList;

public class SampleData {

    public static final Artist johnColtrane = new Artist("John Coltrane", "US");

    public static final Artist johnLennon = new Artist("John Lennon", "UK");

    public static final Artist paulMcCartney = new Artist("Paul McCartney", "UK");

    public static final Artist georgeHarrison = new Artist("George Harrison", "UK");

    public static final Artist ringoStarr = new Artist("Ringo Starr", "UK");

    public static final List<Artist> membersOfTheBeatles = Arrays.asList(johnLennon, paulMcCartney, georgeHarrison,

            ringoStarr);

    public static final Artist theBeatles = new Artist("The Beatles", membersOfTheBeatles, "UK");

    public static final Album aLoveSuPReme = new Album("A Love Supreme",

            asList(new Track("Acknowledgement", 467), new Track("Resolution", 442)), asList(johnColtrane));

    public static final Album sampleShortAlbum = new Album("sample Short Album", asList(new Track("short track", 30)),

            asList(johnColtrane));

    public static final Album manyTrackAlbum = new Album(

            "sample Short Album", asList(new Track("short track", 30), new Track("short track 2", 30),

                    new Track("short track 3", 30), new Track("short track 4", 30), new Track("short track 5", 30)),

            asList(johnColtrane));

    public static Stream<Album> albums = Stream.of(aLoveSupreme);

    public static Stream<Artist> threeArtists() {

        return Stream.of(johnColtrane, johnLennon, theBeatles);

    }

    public static List<Artist> getThreeArtists() {

        return Arrays.asList(johnColtrane, johnLennon, theBeatles);

    }

    public static List<Album> getAlbum() {

        return Arrays.asList(aLoveSupreme, sampleShortAlbum, manyTrackAlbum);

    }

}

由Stream 里的值生成一個列表，這是一個及早求值操作。很多 Stream 操作都是惰性求值，因此，調用 Stream 上的一系列方法后，還需要最后再調用一個類似 collect 的及早求值方法。

所謂，惰性求值方法，最終不產生新集合的方法，Stream 大部分方法都是惰性求值；而像 count 這樣最終會從 Stream 產生值的方法是及早求值方法。判斷一個操作是惰性求值還是及早求值，只需看它的返回值。如果返回值是 Stream，那么就是惰性求值；否則，就是及早求值。

Stream.of(johnColtrane, johnLennon, theBeatles).collect(toList())

將一種類型的值轉換成另一種類型，也就是，將一個流中的值轉換成一個新的流。若有一個 List<Artist> 列表 artists，則

List<String> collects = artists.stream().map(artist -> artist.getName()).collect(toList());

返回所有藝術家的名字。注意，返回的是字符串列表。藝術家包含眾多屬性，但最后我需要的只是他們的名字。

Java 8 引入了方法引用的概念，因此，上面的代碼也可以寫成，“類名::方法”的形式：

artists.stream().map(Artist::getName).collect(toList());

map，映射，也可以完成數據類型轉換，如下面代碼，將字符串轉換成大寫；將字符串轉換成整型；將十六進制轉換成十進制：