【JavaSE】Stream API && Optional 类

原创

lirendada

发布于 2026-04-29 19:30:39

文章被收录于专栏：JavaJava

Stream API

常见的 Java 8 Stream API 可以分成几类：创建、转换、中间操作、终止操作。

创建操作：得到一个流对象
中间操作：返回的还是一个新的流（lazy，不会真正执行）
终止操作：才会触发整个流水线的执行，产生结果（数值、集合、Optional 等）

Stream<Integer> s = Stream.of(1, 2, 3, 4)
    .filter(x -> x > 2)   // 中间操作，返回流
    .map(x -> x * 10);    // 中间操作，返回流

// 到这里还没执行，s 只是描述了一条“流水线”

List<Integer> list = s.collect(Collectors.toList()); // 终止操作，真正执行
System.out.println(list); // [30, 40]

一、Stream 创建方式

方法	说明	示例
Stream.of(T...)	由一组元素创建	Stream.of(1,2,3)
Arrays.stream(array)	由数组创建	Arrays.stream(new int[]{1,2,3})
Collection.stream()	由集合创建	list.stream()
Collection.parallelStream()	并行流	list.parallelStream()
Stream.iterate(seed, f)	无限流（迭代生成）	Stream.iterate(1, n -> n+1)
Stream.generate(Supplier)	无限流（供应生成）	Stream.generate(Math::random)

二、中间操作（返回新的 Stream，可链式调用）

方法	说明	示例
filter(Predicate)	过滤元素	stream.filter(x -> x > 10)
map(Function)	映射/转换	stream.map(String::length)
flatMap(Function)	扁平化映射	stream.flatMap(s -> Arrays.stream(s.split(",")))
distinct()	去重	stream.distinct()
sorted()	自然排序	stream.sorted()
sorted(Comparator)	自定义排序	stream.sorted((a,b)->b-a)
limit(n)	截取前 n 个	stream.limit(5)
skip(n)	跳过前 n 个	stream.skip(3)
peek(Consumer)	调试/查看中间值	stream.peek(System.out::println)

三、终止操作（触发流处理，返回具体结果）

集合结果：collect
聚合结果：reduce、count、min、max
布尔判断：anyMatch、allMatch、noneMatch
单元素：findFirst、findAny
遍历/副作用：forEach

方法	说明	返回值类型	示例
forEach(Consumer)	遍历元素（无返回）	void	stream.forEach(System.out::println)
toArray()	转数组	Object[] 或 T[]	stream.toArray()
collect(Collector)	收集结果	泛型 R（常见：List、Set、Map）	stream.collect(Collectors.toList())
reduce(BinaryOperator)	规约（累加、累乘等）	Optional<T>	stream.reduce(Integer::sum)
reduce(identity, BinaryOperator)	带初始值的规约	T	stream.reduce(0, Integer::sum)
count()	统计数量	long	stream.count()
min(Comparator)	最小值	Optional<T>	stream.min(Integer::compare)
max(Comparator)	最大值	Optional<T>	stream.max(Integer::compare)
anyMatch(Predicate)	是否存在任意满足条件	boolean	stream.anyMatch(x -> x > 10)
allMatch(Predicate)	是否所有元素满足条件	boolean	stream.allMatch(x -> x > 0)
noneMatch(Predicate)	是否没有元素满足条件	boolean	stream.noneMatch(x -> x < 0)
findFirst()	返回第一个元素	Optional<T>	stream.findFirst()
findAny()	返回任意一个元素（并行流常用）	Optional<T>	stream.findAny()

Optional 类

Optional<T> 是一个可能包含值也可能为空的容器对象，它替代了传统的 null 返回，用更安全、明确、链式的方式处理值的存在或缺失。

常用方法如下所示：

方法名	返回值	说明
of(T value)	Optional<T>	创建非空的 Optional，传 null 会抛异常
ofNullable(T value)	Optional<T>	创建 Optional，允许 null
empty()	Optional<T>	创建一个空的 Optional

isPresent()	boolean	判断是否有值（true/false）
ifPresent(Consumer)	void	如果有值就执行某个操作
get()	T	获取值，若为空会抛 NoSuchElementException
orElse(T other)	T	若有值则返回，否则返回默认值（总会执行传入的表达式，无论是否为空）
orElseGet(Supplier)	T	若有值返回，否则调用函数获取默认值（只有为空才会执行传入的表达式）
orElseThrow()	T	若为空抛异常（默认抛 NoSuchElementException）
orElseThrow(Supplier)	T	若为空抛自定义异常

map(Function)	Optional<T>	对值做转换操作（包装成新的 Optional）
flatMap(Function)	Optional<T>	链式调用，避免嵌套 Optional
filter(Predicate)	Optional<T>	判断值是否满足条件，不满足则变成 empty

注意事项：

❌ 不要用 get() 随意取值，如果值为 null 会直接抛异常。
✅ 推荐始终使用 orElse / ifPresent 等方法来处理 Optional。

// 创建一个optional对象
Optional<String> optionalName = Optional.of("lirendada");

// 1. 是否有值
optionalName.isPresent(); // true

// 2. 如果有值就打印
optionalName.ifPresent(name -> System.out.println("Name: " + name));

// 3. 获取值（不推荐直接用 get）
String name = optionalName.get();

// 4. 如果为空则返回默认值
String value = Optional.ofNullable(null).orElse("默认值"); // "默认值"

// 5. 用 orElseGet 延迟执行
String v = Optional.ofNullable(null).orElseGet(() -> getDefault());

// 6. 为空则抛异常
String error = Optional.ofNullable(null)
    .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("值不能为空"));

// 7. 转换值（map）
Optional<Integer> nameLength = optionalName.map(String::length);

// 8. 链式调用 + 判断
String result = Optional.of("lirendada")
    .filter(s -> s.length() > 5)
    .map(String::toUpperCase)
    .orElse("太短了");

// 输出：LIRENDADA

两者结合的一个例子

findFirst() 是 Java Stream 中的一个终止操作（Terminal Operation），作用是：

在过滤或处理后的流中，返回“第一个匹配的元素”（包装在 Optional 中）。

如果不用 findFirst() 结束的话，就会得到一个 无限的 Stream 流对象，而不是最终的 PrizeEntity 元素。

Optional<PrizeEntity> optionalPrizeDTO = prizes.stream()
        .filter(y -> y.getId().equals(x.getPrizeId()))
        .findFirst();
        
// 如果 optionalPrizeDTO 不为空，执行该方法
optionalPrizeDTO.ifPresent(y -> {
    // 设置详细属性
});

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