不要再认为Stream可读性不高了！
OKevin 人气:3
距离Java 8发布已经过去了7、8年的时间，Java 14也刚刚发布。Java 8中关于函数式编程和新增的Stream流API至今饱受“争议”。
如果你不曾使用Stream流，那么当你见到Stream操作时一定对它发出过鄙夷的声音，并在心里说出“这都写的什么玩意儿”。
如果你热衷于使用Stream流，那么你一定被其他人说过它**可读性不高**，甚至在codereview时被要求改用for循环操作，更甚至被写入公司**不规范编码**中的案例。
这篇文章将告诉你，**不要再简单地认为Stream可读性不高了！**
下面我将围绕以下举例数据说明。
> 这里有一些学生课程成绩的数据，包含了学号、姓名、科目和成绩，一个学生会包含多条不同科目的数据。
| ID | 学号 | 姓名 | 科目 | 成绩 |
| ---- | -------- | ----- | ---- | ---- |
| 1 | 20200001 | Kevin | 语文 | 90 |
| 2 | 20200002 | 张三 | 语文 | 91 |
| 3 | 20200001 | Kevin | 数学 | 99 |
| 4 | 20200003 | 李四 | 语文 | 76 |
| 5 | 20200003 | 李四 | 数学 | 71 |
| 6 | 20200001 | Kevin | 英语 | 68 |
| 7 | 20200002 | 张三 | 数学 | 88 |
| 8 | 20200003 | 张三 | 英语 | 87 |
| 9 | 20200002 | 李四 | 英语 | 60 |
### 场景一：通过学号，计算一共有多少个学生？
通过学号对数据去重，如果在不借助Stream以及第三方框架的情况下，应该能想到通过**Map的key键不能重复**的特性循环遍历数据，最后计算Map中键的数量。
```java
/**
* List列表中的元素是对象类型，使用For循环利用Map的key值不重复通过对象中的学号字段去重，计算有多少学生
* @param students 学生信息
*/
private void calcStudentCount(List students) {
Map map = new HashMap<>();
for (Student student : students) {
map.put(student.getStudentNumber(), student);
}
int count = map.keySet().size();
System.out.println("List列表中的元素是对象类型，使用For循环利用Map的key值不重复通过对象中的学号字段去重，计算有多少学生：" + count);
}
```
你可能会觉得这很简洁清晰，但我要告诉你，这是**错的**！上述代码除了**方法名calcStudentCount**以外，冗余的for循环样板代码无法流畅传达程序员的意图，程序员必须阅读整个循环体才能理解。
接下来我们将使用Stream来准确传达程序员的意图。
Stream中```distinct```方法表示**去重**，这和MySQL的DISTINCT含义相同。Stream中，```distinct```去重是通过通过流元素中的```hashCode()```和```equals()```方法去除重复元素，如下所示通过```distinct```对List中的String类型元素去重。
```java
private void useSimpleDistinct() {
List repeat = new ArrayList<>();
repeat.add("A");
repeat.add("B");
repeat.add("C");
repeat.add("A");
repeat.add("C");
List notRepeating = repeat.stream().distinct().collect(Collectors.toList());
System.out.println("List列表中的元素是简单的数据类型：" + notRepeating.size());
}
```
再调用完```distinct```方法后，再调用```collect```方法对流进行最后的**计算**，使它成为一个新的List列表类型。
但在我们的示例中，List中的元素并不是普通的数据类型，而是一个**对象**，所以我们不能简单的对它做去重，而是要先调用Stream中的```map```方法。
```java
/**
* List列表中的元素是对象类型，使用Stream利用HashMap通过对象中的学号字段去重，计算有多少学生
* @param students 学生信息
*/
private void useStreamByHashMap(List students) {
long count = students.stream().map(Student::getStudentNumber).distinct().count();
System.out.println("List列表中的元素是对象类型，使用Stream利用Map通过对象中的学号字段去重，计算有多少学生：" + count);
}
```
Stream中的```map```方法不能简单的和Java中的Map结构对应，准确来讲，应该把Stream中的map操作理解为一个**动词**，含义是**归类**。既然是归类，那么它就会将属于同一个类型的元素化为一类，学号相同的学生自然是属于一类，所以使用```map(Student::getStudentNumber)```将学号相同的归为一类。在通过```map```方法重新生成一个流过后，此时再使用```distinct```中间操作对流中元素的```hashCode()```和```equals()```比较去除重复元素。
> 另外需要注意的是，使用Stream流往往伴随Lambda操作，有关Lambda并不是本章的重点，在这个例子中使用```map```操作时使用了Lambda操作中的“方法引用”——Student::getStudentNumber，语法格式为“ClassName::methodName”，完整语法是“student -> student.getStudentNumber()”，它表示在需要的时候才会调用，此处代表的是通过调用Student对象中的getStudentNumber方法进行归类。
### 场景二：通过学号+姓名，计算一共有多少个学生？
传统的方式依然是借助Map数据结构中key键的特性+for循环实现：
```java
/**
* List列表中的元素是对象类型，使用For循环利用Map的key值不重复通过对象中的学号+姓名字段去重，计算有多少学生
* @param students 学生信息
*/
private void useForByMap(List students) {
Map map = new HashMap<>();
for (Student student : students) {
map.put(student.getStudentNumber() + student.getStudentName(), student);
}
int count = map.keySet().size();
System.out.println("List列表中的元素是对象类型，使用For循环利用Map的key值不重复通过对象中的学号+姓名字段去重，计算有多少学生：" + count);
}
```
如果使用Stream流改动点只是map操作中的Lambda表达式：
```java
/**
* List列表中的元素是对象类型，使用Stream利用HashMap通过对象中的学号+姓名字段去重，计算有多少学生
* @param students 学生信息
*/
private void useStreamByHashMap(List students) {
long count = students.stream().map(student -> (student.getStudentNumber() + student.getStudentName())).distinct().count();
System.out.println("List列表中的元素是对象类型，使用Stream利用Map通过对象中的学号+姓名字段去重，计算有多少学生：" + count);
}
```
前面已经提到在使用map时，如果只需要调用一个方法则可以使用Lambda表达式中的“方法引用”，但这里需要调用两个方法，所以只好使用Lambda表达式的完整语法“student -> (student.getStudentNumber() + student.getStudentName())”。
这个场景主要是熟悉Lambda表达式。
### 场景三：通过学号对学生进行分组，例如：Map>，key=学号，value=学生成绩信息
传统的方式仍然可以通过for循环借助Map实现分组：
```java
/**
* 借助Map通过for循环分类
* @param students 学生信息
*/
private Map> useFor(List students) {
Map> map = new HashMap<>();
for (Student student : students) {
List list = map.get(student.getStudentNumber());
if (list == null) {
list = new ArrayList<>();
map.put(student.getStudentNumber(), list);
}
list.add(student);
}
return map;
}
```
这种实现比场景一更为复杂，充斥着大量的样板代码，同样需要程序员一行一行读for循环才能理解含义，这样的代码真的可读性高吗？
来看Stream是如何解决这个问题的：
```java
/**
* 通过Group分组操作
* @param students 学生信息
* @return 学生信息，key=学号，value=学生信息
*/
private Map> useStreamByGroup(List students) {
Map> map = students.stream().collect(Collectors.groupingBy(Student::getStudentNumber));
return map;
}
```
一行代码搞定分组的场景，这样的代码可读性不高吗？
### 场景四：过滤分数低于70分的数据，此处“过滤”的含义是排除掉低于70分的数据
传统的for循环样板代码，想都不用想就知道直接在循环体中加入if判断即可：
```java
/**
* 通过for循环过滤
* @param students 学生数据
* @return 过滤后的学生数据
*/
public List useFor(List students) {
List filterStudents = new ArrayList<>();
for (Student student : students) {
if (student.getScore().compareTo(70.0) > 0) {
filterStudents.add(student);
}
}
return filterStudents;
}
```
使用Stream流，则需要使用心得操作——```filter```。
```java
/**
* 通过Stream的filter过滤操作
* @param students 学生数据
* @return 过滤后的学生数据
*/
public List useStream(List students) {
List filter = students.stream().filter(student -> student.getScore().compareTo(70.0) > 0).collect(Collectors.toList());
return filter;
}
```
```filter```中的Lambda表达式**如果返回true，则包含进此次结果中，如果返回false则排除掉**。
以上关于Stream流的操作，你真的还认为Stream的可读性不高吗？
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