Java 8 Stream Filter详解

一、Filter介绍

Stream是Java 8中处理集合的关键抽象概念。它可以看作是一种流式的 Iterator，它可以支持各种数据源的高效处理，无论数据源是集合、数组、I/O channel还是对其他具有流式操作的结果生成器。Stream API可大大提高Java程序的灵活性和可读性。

Stream操作包括中间操作（Intermediary operations）和结束操作（Terminal Operations）。中间操作返回一个新的Stream对象，结束操作则返回一个非Stream的结果。

Filter是Stream最常见的中间操作之一。它可以使用一个Lambda表达式过滤出需要的元素，保留符合条件的元素。被Filter保留的元素将被用于后续操作，而不符合条件的元素将被丢弃。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).collect(Collectors.toList());
System.out.println(javaList);
// output: [Java]

上述代码中，我们使用filter方法过滤出以Java开头的元素，并使用Collectors.toLilst()方法将结果转换成List。

二、Filter使用方法

Filter可以用于各种数据源。下面，我们从数组、集合、Map三个方面详细阐述Filter的使用方法。

1.数组

使用Stream对数组进行过滤非常简单。只需要将数组转换成Stream，然后使用filter方法即可。

Integer[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
List<Integer> evenNumbers = Arrays.stream(numbers).filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());
System.out.println(evenNumbers);
// output: [2, 4, 6, 8, 10]

2.集合

使用Stream对集合进行过滤也非常简单。只需要使用stream()方法将集合转换成Stream，然后使用filter方法即可。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).collect(Collectors.toList());
System.out.println(javaList);
// output: [Java]

3.Map

Map中的元素是以键值对的形式存在的。在使用filter对Map进行过滤时，我们需要根据需要过滤的条件，使用Map.Entry中的getKey()或getValue()方法获取需要进行过滤的值。

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 20);
map.put("Scala", 6);
map.put("C++", 10);
map.put("Python", 15);
map.put("Ruby", 5);
List<String> popularLanguage = map.entrySet().stream().filter(entry -> entry.getValue() > 10)
    .map(Map.Entry::getKey).collect(Collectors.toList());
System.out.println(popularLanguage);
// output: [Java, Python]

三、Filter与Stream其它操作组合使用

Filter可以与Stream其它操作组合使用，使得程序变的更加灵活和高效。

1.排序（Sorted）

我们经常需要对数据进行排序。使用Stream可以非常方便的对数据进行排序。一般情况下，我们需要使用sorted方法对一些数据进行排序。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("J"))
    .sorted().collect(Collectors.toList());
System.out.println(javaList);
// output: [Java, Java, JavaFX]

上述代码中，我们过滤出以J开头的元素，并对它们进行排序。

2.计数（Count）

使用count方法可以获取Stream中元素的个数。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
long javaCount = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).count();
System.out.println(javaCount);
// output: 1

3.查找（Find）

使用findFirst方法可以查找符合条件的第一个元素。使用findAny方法可以查找符合条件的任意一个元素。

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
Optional<String> javaOptional = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).findFirst();
System.out.println(javaOptional.get());
// output: Java

四、Filter小结

Filter是Stream中最常见的操作之一。它可以使用Lambda表达式过滤出需要的元素。Filter可以用于数组、集合、Map等各种数据源中。同时，Filter可以与Stream中的其它操作组合使用。

下面是一个完整的代码示例：

public class StreamFilterDemo {
    public static void main(String[] args) {

        // 集合过滤
        List<String> list = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        List<String> javaList = list.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(javaList);

        // 数组过滤
        Integer[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        List<Integer> evenNumbers = Arrays.stream(numbers).filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(evenNumbers);

        // Map过滤
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Java", 20);
        map.put("Scala", 6);
        map.put("C++", 10);
        map.put("Python", 15);
        map.put("Ruby", 5);
        List<String> popularLanguage = map.entrySet().stream().filter(entry -> entry.getValue() > 10)
            .map(Map.Entry::getKey).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(popularLanguage);

        // Filter和排序
        List<String> list2 = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        List<String> javaList2 = list2.stream().filter(str -> str.startsWith("J"))
                .sorted().collect(Collectors.toList());
        System.out.println(javaList2);

        // Filter和计数
        List<String> list3 = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        long javaCount = list3.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).count();
        System.out.println(javaCount);

        // Filter和查找
        List<String> list4 = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Python", "Ruby", "PHP", "Go");
        Optional<String> javaOptional = list4.stream().filter(str -> str.startsWith("Java")).findFirst();
        System.out.println(javaOptional.get());
    }
}