Java Stream Filter

1. 介绍

Java Stream Filter 是 Java 8 中引入的一个强大的流式操作API，它可以让我们使用非常简洁和优雅的方式对集合中的元素进行筛选和处理。通过使用 Stream Filter，我们可以轻松地实现对集合进行条件过滤，提高代码的可读性和可维护性。

2. Stream 概述

在深入了解 Stream Filter 之前，首先我们需要了解一下什么是 Stream。

Stream 是 Java 8 中新增的一个高级抽象，它允许我们以声明式的方式对集合进行操作。通过 Stream，我们可以使用一系列的操作来处理集合中的数据，如筛选、映射、排序、聚合等。

Stream 可以看做是一个来自集合的元素队列，我们可以在这个队列上进行一系列的操作。Stream 操作可以分为两种，即中间操作和终止操作。中间操作用于对数据进行转换和筛选，而终止操作则会返回最终的结果。

3. Stream Filter 操作

Stream Filter 操作是 Stream 中的一种中间操作，它用于筛选出符合条件的元素。通过 Stream Filter，我们可以提供一个 Predicate 函数来判断元素是否满足条件，然后返回一个新的 Stream。

Stream Filter 可以链式调用，通过多次调用 Filter 操作，我们可以实现复杂的条件过滤。

下面是 Stream Filter 操作的语法：

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate)

T 代表 Stream 中的元素类型。
Predicate 代表一个断言函数，用于筛选元素。
返回一个新的 Stream。

4. Stream Filter 示例

让我们通过一个示例来了解 Stream Filter 的使用。

假设我们有一个包含整数的集合，我们希望筛选出其中的奇数。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

我们可以使用 Stream Filter 来实现这个需求：

List<Integer> oddNumbers = numbers.stream()
                                  .filter(n -> n % 2 != 0)
                                  .collect(Collectors.toList());

以上代码首先通过调用 stream() 方法将集合转换为 Stream，然后使用 filter() 方法筛选出不满足条件的元素，最后使用 collect(Collectors.toList()) 方法将结果收集到一个新的集合中。

最终，oddNumbers 集合中将只包含奇数：[1, 3, 5, 7, 9]。

5. Stream Filter 条件

Predicate 函数用于定义元素是否满足条件，它可以是一个 Lambda 表达式、方法引用或自定义的断言类实现的断言函数。

以下是几个示例：

5.1 Lambda 表达式

我们可以使用 Lambda 表达式来定义筛选条件。

例如，筛选出大于 5 的元素：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

List<Integer> result = numbers.stream()
                              .filter(n -> n > 5)
                              .collect(Collectors.toList());

最终，result 集合中将包含大于 5 的元素：[6, 7, 8, 9, 10]。

5.2 方法引用

如果筛选条件较为复杂，我们可以使用方法引用来提取条件判断的逻辑。

例如，筛选出长度大于 5 的字符串：

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Emily");

List<String> result = names.stream()
                           .filter(s -> s.length() > 5)
                           .collect(Collectors.toList());

最终，result 集合中将包含长度大于 5 的字符串：[“Charlie”]。

5.3 自定义断言类

有时候，我们可能希望将筛选条件封装到一个自定义断言类中，以使代码更加清晰和可重用。

例如，筛选出年龄大于 18 的用户：

class User {
    private String name;
    private int age;

    // 省略构造函数和其他方法

    public boolean isAdult() {
        return age > 18;
    }
}

List<User> users = Arrays.asList(
        new User("Alice", 20),
        new User("Bob", 17),
        new User("Charlie", 25),
        new User("David", 16)
);

List<User> result = users.stream()
                         .filter(User::isAdult)
                         .collect(Collectors.toList());