写在前面
追求轻微痛感,掌控快感释放,先做困难的事情,降低奖励期待,控制欲望,延迟消费多巴胺
什么是流(Stream)
关于Stream
, 在 Java 中我们叫流
,但是在 JavaScript 中,好像没有这种叫,也没有Stream
API,我么姑且称为伪流
,JS 一般把参与流处理的函数称为高价函数
,比如特殊的柯里化
之类,Java 中则是通过函数式接口
实现,
其实一个编译型语言,一个解释型语言没有什么可比性,这里只是感觉行为有写类似放到一起比较记忆。而且通过链式调用,可读性很高
,JS 里我们主要讨论 Array 的伪流处理。Set 和 Map 的 API 相对较少,这里不讨论,为了方便,不管是 Java 还是 JavaScript,数据处理我们都称为流或者 Stream 处理
这里的高阶函数
,即满足下面两个条件:
函数作为参数被传递
:比如回调函数
函数作为返回值输出
:让函数返回可执行函数
,因为运算过程是可以延续的
这里讲Stream
,即想表达从一个数据源生成一个想要的元素序列的过程
。这个过程中,会经历一些数据处理的操作
,我们称之为流(Stream)处理
Stream
与传统的数据处理最大的不同在于其 内部迭代
,与使用迭代器显式迭代不同,Stream 的迭代操作是在背后进行的。数据处理的行为大都遵循函数式编程的范式
,通过匿名函数
的方式实现行为参数化
,利用Lambad表达式
实现。
但是Java
的流和JavaScript
是伪流
不同的,Java 的 Stream 是在概念上固定的数据结构(你不能添加或删除元素),JavaScript 中的 Stream 是可以对原始数据源处理
的。但是 Java 的 Stream 可以利用多核
支持像流水线一样并行处理
.
Java
中通过parallelStream
可以获得一个并行处理的Stream
// 顺序进行
List<Apple> listStream = list.stream()
.filter((Apple a) -> a.getWeight() >20 || "green".equals(a.getColor()))
.collect(Collectors.toList());
//并行进行
List<Apple> listStreamc = list.parallelStream()
.filter((Apple a) -> a.getWeight() >20 || "green".equals(a.getColor()))
.collect(Collectors.toList());
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JS 可以在流处理的回调函数
上可以传递一个当前处理的数据源
let colors = ["red", "blue", "grey"];
colors.forEach((item, index, arr) ==> {
if(item === "red") {
arr.splice(index, 1);
}
});
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一般我们把可以连接起来的Stream
操作称为中间操作
,关闭Stream
的操作称为我们称为终端操作
。
总而言之,流的使用一般包括三件事:
一个数据源(如数组集合)来执行一个查询
一个中间操作链,形成一条流的流水线
一个终端操作,执行流水线,并能生成结果
关于流操作,有无状态和有状态之分 :
诸如 map或filter
等操作会从输入流中获取每一个元素,并在输出流中得到 0 或 1 个结果。 这些操作一般都是无状态的:它们没有内部状态,称为无状态操作
诸如sort或distinct,reduce
等操作一开始都和 filter 和 map 差不多——都是接受一个流,再生成一个流(中间操作),但有一个关键的区别。从流中排序和删除重复项时都需要知道先前的历史
。例如,排序要求所有元素都放入缓冲区后才能给输出流加入一个项目,这一操作的存储要求是无界的。要是流比较大或是无限的,就可能会有问题。我们把这些操作叫作有状态操作
中间操作
终端操作
Java 和 JavaScript 的 Stream Demo
Java 和 Node 版本
java version "1.8.0_251"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_251-b08)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.251-b08, mixed mode)
复制代码
Welcome to Node.js v16.15.0.
Type ".help" for more information.
>
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通过 Demo 来看下 Java 和 JavaScript 的 Stream
filter 筛选
filter 用布尔值筛选,。该操作会接受一个谓词(一个返回 boolean 的函数)作为参数,并返回一个包括所有符合谓词的元素的流。
Java
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
boolean test(T t);
List<Integer> list = Arrays.asList(12, 3, 4, 5, 4);
list.stream().filter( i -> i % 2 == 0)
.forEach(System.out::print);
// 1244
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JS
arr.filter(callback(element[, index[, array]])[, thisArg])
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" },{ name: "毋我", value: "202204" }]
users.filter(o => +o.value === 202201 ).forEach(o =>console.log('out :%s',o))
//out :{ name: '毋意', value: '202201' }
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map 映射
对流中每一个元素应用函数:流支持 map 方法,它会接受一个函数作为参数。这个函数会被应用到每个元素上,并将其映 射成一个新的元素(使用映射
一词,是因为它和转换
类似,但其中的细微差别在于它是“创建
一个新版本”而不是去“修改
”)。
java
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
R apply(T t);
List<Integer> list = Arrays.asList(12, 3, 4, 5, 4);
list.stream().map(o -> o+1 ).forEach(System.out::println);
======
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JS
arr.map(function callback(currentValue[, index[, array]]) {}[, thisArg])
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" },{ name: "毋我", value: "202204" }]
users.map( o => o.name ).forEach(o =>console.log('out :%s',o))
===========
out :毋意
out :毋必
out :毋固
out :毋我
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flatMap 扁平化
流的扁平化
,对于一张单词表,如何返回一张列表,列出里面各不相同的字符呢?例如,给定单词列表["Hello","World"]
,你想要返回列表["H","e","l", "o","W","r","d"]
java
<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T, ? extends Stream<? extends R>> mapper);
R apply(T t);
List<String> strings = Arrays.asList("Hello","World");
strings.stream().map(o -> o.split(""))
.flatMap(Arrays::stream)
.forEach(System.out::println);
====
H
e
l
l
o
W
o
r
l
d
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JS
arr.flatMap(function callback(currentValue[, index[, array]]) {}[, thisArg])
let string = ["Hello","World"]
string.flatMap( o => o.split("")).forEach(o =>console.log('out :%s',o))
=====
out :H
out :e
out :l
out :l
out :o
out :W
out :o
out :r
out :l
out :d
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当然这里JS
提供了flat
方法可以默认展开数组,flat() 方法会按照一个可指定的深度
递归遍历数组,并将所有元素与遍历到的子数组中的元素合并为一个新数组返回。
[1, 2, [3, [4, 5]]].flat()
// [1, 2, 3, [4, 5]]
[1, 2, [3, [4, 5]]].flat(2)
// [1, 2, 3, 4, 5]
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slice|limit 截断
截断流
:该方法会返回一个不超过给定长度的流。所需的长度作为参数传递 给limit
。如果流是有序的,则多会返回前n个元素
。
通过截断流
我们可以看到Java的JavaScript在Stream上本质的不同
,Java 通过 Stream 对象本身OP_MASK
属性来截断,而 JS 没有实际意义上的 Stream 对象, 但是可以通过filter结合index
来完成,或者使用slice
,
java
Stream<T> limit(long maxSize);
List<Integer> list = Arrays.asList(12, 3, 4, 5, 4);
list.stream().limit(2).forEach(System.out::println);
=====
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JS
JS 的截断处理可以使用slice
,或者通过filter结合index
来完成
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" },{ name: "毋我", value: "202204" }]
users.slice(0,2).forEach(o =>console.log('out :%s',o))
======================================
out :{ name: '毋意', value: '202201' }
out :{ name: '毋必', value: '202202' }
users.filter((_, i) => i <= 1).forEach(o => console.log('out :%s', o))
============
out :{ name: '毋意', value: '202201' }
out :{ name: '毋必', value: '202202' }
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sort|sorted 排序
排序,这个不多讲,
java
Stream<T> sorted(Comparator<? super T> comparator);
int compare(T o1, T o2);
List<Integer> list = Arrays.asList(12, 3, 4, 5, 4);
list.stream()
.sorted( (o1,o2) -> o1 > o2 ? 1 : (o1 < o2 ? -1 : 0 ))
.forEach(System.out::println);
===========
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JS
arr.sort([compareFunction])
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" },{ name: "毋我", value: "202204" }]
users.map(o => { return { name: o.name, value: +o.value } })
.sort((o1, o2) => o1.value > o2.value ? -1 : (o1.value < o2.value ? 1 : 0))
.forEach(o => console.log(o))
==================================
{ name: '毋我', value: 202204 }
{ name: '毋固', value: 202203 }
{ name: '毋必', value: 202202 }
{ name: '毋意', value: 202201 }
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distinct 去重
筛选不同的元素:java 流支持一个叫作 distinct 的方法,它会返回一个元素各异(根据流所生成元素的 hashCode和equals
方法实现)的流
java
Stream<T> distinct();
List<Integer> list = Arrays.asList(12, 3, 4, 5, 4);
list.stream().distinct().forEach(System.out::println);
=========
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JS
distinct 是 Stream 本身的方法,JS 没有类似的代替,不过可以转化为 Set 处理
let numbers = [2,3,4,3,5,2]
Array.from(new Set(numbers)).forEach(o => console.log(o))
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Set 内部判断两个值是否不同,使用的算法叫做“Same-value-zero equality”
,它类似于精确相等运算符(===)
,主要的区别是向 Set 加入值时认为 NaN 等于自身,而精确相等运算符认为 NaN 不等于自身。set 中两个对象总是不相等的。
skip 跳过
跳过元素
:返回一个扔掉了前 n 个元素的流。如果流中元素不足 n 个,则返回一个空流。请注意,limit(n)和skip(n)是互补的
java
Stream<T> skip(long n);
List<Integer> list = Arrays.asList(12, 3, 4, 5, 4);
list.stream().skip(2).forEach(System.out::println);
==================
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JS
Js 中可以通过slice
方法来实现
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" },{ name: "毋我", value: "202204" }]
users.slice(2).forEach(o => console.log(o))
=========
{ name: '毋固', value: '202203' }
{ name: '毋我', value: '202204' }
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group/groupToMap|groupingBy 分组
分组操作的结果是一个Map
,把分组函数返回的值作为映射的键
,把流中所有具有这个分类值的项目的列表作为对应的映射值
。
java
Java 的分组通过 Stream API 的collect
方法传递Collector
静态方法groupingBy
,该方法传递了一个Function
(以方法引用的形式)我们把这个 Function 叫作分类函数,因为它用来把流中的元素分成不同的组。
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);
public static <T, K, A, D>
Collector<T, ?, Map<K, D>> groupingBy(Function<? super T, ? extends K> classifier,
Collector<? super T, A, D> downstream) {
return groupingBy(classifier, HashMap::new, downstream);
}
复制代码
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
R apply(T t);
}
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这块涉及的 API 蛮多的,不但可以分组,也可以分区,这里简单介绍几个,感兴趣小伙伴可以去看看 API 文档
getter分组
//getter分组
List<String> lists = Arrays.asList("123", "123", "456", "789");
lists.stream().collect(Collectors.groupingBy(String::hashCode))
.forEach((o1,o2) -> System.out.printf("%s:%s\n",o1,o2));
==========
48690:[123, 123]
51669:[456]
54648:[789]
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自定义逻辑分组
//2.自定义逻辑分组
List<String> lists = Arrays.asList("123", "1234", "4564", "789");
lists.stream().collect(Collectors.groupingBy( o -> o.length()))
.forEach((o1,o2) -> System.out.printf("%s:%s\n",o1,o2));
=========
3:[123, 789]
4:[1234, 4564]
复制代码
多级分组展示
// 多级分组
List<String> list_ = Arrays.asList("123", "1234", "4564", "1234");
list_.stream().collect(
Collectors.groupingBy(o -> o.length()
, Collectors.groupingBy(o1 -> o1.hashCode())))
.forEach((o1,o2) ->{
System.out.printf("--length:%s\n",o1);
o2.forEach((o3,o4) ->System.out.printf(" |-hashCode:%s:%s\n",o3,o4));
});
========
--length:3
|-hashCode:48690:[123]
--length:4
|-hashCode:1509442:[1234, 1234]
|-hashCode:1601791:[4564]
复制代码
分组统计
List<String> list_ = Arrays.asList("123", "1234", "4564", "1234");
list_.stream().collect(
Collectors.groupingBy(o -> o.length()
, Collectors.groupingBy(o1 -> o1.hashCode()
, Collectors.counting())))
.forEach((o1,o2) ->{
System.out.printf("--length:%s\n",o1);
o2.forEach((o3,o4) ->System.out.printf(" |-hashCode:%s:sum:%s\n",o3,o4));
});
==========
--length:3
|-hashCode:48690:sum:1
--length:4
|-hashCode:1509442:sum:2
|-hashCode:1601791:sum:1
复制代码
把收集器的结果转换为另一种类型
// 把收集器的结果转换为另一种类型,按照长度排序得到最大值,然后给Optional修饰
List<String> list_ = Arrays.asList("123", "1234", "4564", "1234");
list_.stream().collect(
Collectors.groupingBy(o -> o.length()
, Collectors.groupingBy(o1 -> o1.hashCode()
, Collectors.collectingAndThen(
Collectors.maxBy(
Comparator.comparingInt(String::length))
, Optional::get))))
.forEach((o1,o2) ->{
System.out.printf("--length:%s\n",o1);
o2.forEach((o3,o4) ->System.out.printf(" |-hashCode:%s:max:%s\n",o3,o4));
});
=========
--length:3
|-hashCode:48690:max:123
--length:4
|-hashCode:1509442:max:1234
|-hashCode:1601791:max:4564
复制代码
JS
JavaScript 新增了数组实例方法group()和groupToMap()
,可以根据分组函数的运行结果,将数组成员分组。目前还是一个提案,需要考虑浏览器兼容,按照字符串分组就使用group()
,按照对象分组就使用groupToMap()
。所以groupToMap()
和 Java 的分组很类似。
Experimental: This is an experimental technology
Check the Browser compatibility table carefully before using this in production.
复制代码
group(function(element, index, array) {}, thisArg)
const array = [1, 2, 3, 4, 5];
array.group((num, index, array) => {
return num % 2 === 0 ? 'even': 'odd';
});
// { odd: [1, 3, 5], even: [2, 4] }
复制代码
groupToMap(function(element, index, array) { }, thisArg)
groupToMap()的作用和用法与 group()完全一致,唯一的区别是返回值是一个Map 结构
,而不是对象
const array = [1, 2, 3, 4, 5];
const odd = { odd: true };
const even = { even: true };
array.groupToMap((num, index, array) => {
return num % 2 === 0 ? even: odd;
});
// Map { {odd: true}: [1, 3, 5], {even: true}: [2, 4] }
复制代码
如果分组函数是一个箭头函数,thisArg对象无效,因为箭头函数内部的this是固化的
,类似于 Ajax 回调内部的 this。
forEach 消费
forEach 这个不多讲,用于消费
java
List<String> list_ = Arrays.asList("123", "1234", "4564", "1234");
list_.forEach(System.out::print);
==============
123123445641234
复制代码
JS
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" }, { name: "毋我", value: "202204" }]
users.forEach(o => console.log(o))
===========
{ name: '毋意', value: '202201' }
{ name: '毋必', value: '202202' }
{ name: '毋固', value: '202203' }
{ name: '毋我', value: '202204' }
复制代码
count 统计
count 也不多讲
java
List<String> lists_ = Arrays.asList("123", "1234", "4564", "1234");
// 统计数据量
System.out.println(lists_.stream().collect(Collectors.counting()));
// 简单写法:
System.out.println(lists_.stream().count());
=========
4
4
复制代码
JS
在 JS 中没有对应的方法,不过 Set 和 Map 有对应的 API,Array 的可以使用Array.prototype.length
reduce 归约
把数据源中的元素反复结合起来,得到一个值,即将流归约为一个值,用函数式编程语言叫折叠
java
Java 中的归约分为两种,一种为有初值的归约,一种为没有初值的归约。有初值的返回初值类型,没初值的返回一个 Options
T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);
List<Integer> numbers1 = Arrays.asList(1, 2, 34, 5, 6);
// 元素求和
int set = numbers1.stream().reduce(0,(a,b) -> a + b);
// 改进
set = numbers1.stream().reduce(0, Integer::sum);
复制代码
Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator)
List<Integer> numbers1 = Arrays.asList(1, 2, 34, 5, 6);
//元素求最大值
int set = numbers1.stream().reduce(Integer::max).get();
// 元素求最小值
set = numbers1.stream().reduce(Integer::min).get();
List<String> lists_ = Arrays.asList("123", "1234", "4564", "1234");
System.out.println(lists_.stream().reduce((o1, o2) -> o1 + ',' + o2).get());
==========
123,1234,4564,1234
复制代码
JS
reduce((previousValue, currentValue, currentIndex, array) => {},initialValue)
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" }, { name: "毋我", value: "202204" }]
let zy = users.map(o => o.name).reduce( (o1,o2) => o1+','+o2)
console.log("子曰:子绝四,",zy)
======
子曰:子绝四, 毋意,毋必,毋固,毋我
复制代码
every/some|anyMatch/allMatch/noneMatch 谓词
所谓 谓词
,即是否有满足条件的存在,返回一个布尔值。和 filter 特别像,只不过一个是中间操作,一个终端操作。
java
Java 中检查谓词是否至少匹配一个元素
,使用anyMatch
方法,即流中是否有一个元素能匹配给定谓词。boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);
使用allMatch
方法,即流中都能匹配所有元素返回ture
, boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate);
使用noneMatch
方法,即流中都不能匹配所有元素返回true
, boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate);
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
System.out.println(numbers.stream().anyMatch(o -> o > 5));
//true
System.out.println(numbers.stream().allMatch(o -> o > 0));
//true
System.out.println(numbers.stream().noneMatch(o -> o < 0));
//true
复制代码
JS
every()
方法测试数组中的所有元素是否通过提供的函数实现的测试
, every((element, index, array) => { /* ... */ } )
some()
方法测试数组中的至少一个元素是否通过了提供的函数实现的测试
, some((element, index, array) => { /* ... */ } )
let boo = Array.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).every(o => o >5)
console.log(boo) //false
boo = Array.of(1, 2, 3, 4, 5, 6).some(o => o >5)
console.log(boo) //true
复制代码
findLast(findLastIndex)/find(findIndex)|findAny/findFirst 查找
查找元素
:返回当前流的任意元素。
java
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
System.out.println(numbers.stream().findAny().get()); //1
System.out.println(numbers.stream().findFirst().get()); //1
复制代码
JS
let users = [{ name: "毋意", value: "202201" }, { name: "毋必", value: "202202" },
{ name: "毋固", value: "202203" }, { name: "毋我", value: "202204" }]
let user = users.find(o => o.name === "毋固")
console.log(user) //{ name: '毋固', value: '202203' }
let useri = users.findIndex(o => o.name === "毋固")
console.log(useri) //2
复制代码
这两个为 ES2022 新增,当前 Node 版本不支持
当前 Node 版本不支持
user = users.findLast(o => o.name === "毋固")
console.log(user)
useri = users.findLastIndex(o => o.name === "毋固")
console.log(useri)
复制代码
嗯,时间关系,关于对比就分享到这啦,其实还有好多,比如Stream API
的收集器
等,还有好多奇技淫巧
,感兴趣小伙伴可以看看下的书籍和网站
博文参考
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