Java List过滤详解

一、过滤是什么

在Java编程中，过滤指的是对集合或数组中对象进行筛选、过滤，并返回符合条件的对象组成的集合或数组。Java编程中，List是最为常用的集合之一，因此在进行过滤时，我们通常是以List为操作对象进行操作处理的。

二、常用的过滤方法

在Java编程中，List的过滤通常使用循环和条件判断完成的，但是Java 8引入了Stream API，为List的过滤提供了方便快捷的方法。

1、循环遍历

public List<Person> filterByAge(List<Person> persons, int age) {
    List<Person> result = new ArrayList<>();
    for (Person person: persons) {
        if (age == person.getAge()) {
            result.add(person);
        }
    }
    return result;
}

这段代码中，我们通过循环遍历persons集合，如果person的年龄等于age，就把person添加到result集合中，最后返回符合条件的result集合。虽然这种方式能够实现过滤，但是代码冗长，可读性不高。

2、条件判断

public List<Person> filterByName(List<Person> persons, String name) {
    List<Person> result = new ArrayList<>();
    for (Person person: persons) {
        if (person.getName() != null && person.getName().equals(name)) {
            result.add(person);
        }
    }
    return result;
}

这段代码中，我们通过循环遍历persons集合，如果person的name属性不为null且等于name，就把person添加到result集合中，最后返回符合条件的result集合。

3、Stream API

public List<Person> filterByGender(List<Person> persons, String gender) {
    return persons.stream()
        .filter(person -> gender.equals(person.getGender()))
        .collect(Collectors.toList());
}

这段代码中，我们使用Java 8的Stream API来过滤persons集合中符合条件的person，并将过滤结果返回为一个List集合。其中，filter()方法用于筛选符合条件的元素，collect()方法用于返回结果集。

三、高级过滤

除了简单的过滤方法外，我们还可以使用一些高级过滤方法来实现更加复杂的过滤操作。

1、组合过滤

public List<Person> filterByAgeAndGender(List<Person> persons, int age, String gender) {
    return persons.stream()
        .filter(person -> age == person.getAge())
        .filter(person -> gender.equals(person.getGender()))
        .collect(Collectors.toList());
}

这段代码中，我们通过Stream API的filter()方法实现了多个条件的组合过滤，只有符合age和gender条件的person才能被添加到返回的List集合中。该方法的优点在于可读性高、代码简洁，但是缺点是对于集合的遍历操作会进行多次。

2、Lambda表达式过滤

public List<Person> filterByNamePrefix(List<Person> persons, String prefix) {
    return persons.stream()
        .filter(person -> person.getName() != null && person.getName().startsWith(prefix))
        .collect(Collectors.toList());
}

这段代码中，我们使用Lambda表达式作为filter()方法中的过滤条件，以筛选符合条件的元素。使用Lambda表达式可以使得代码更加简洁、易读。

3、正则表达式过滤

public List<Person> filterByEmailPattern(List<Person> persons, String pattern) {
    Pattern regex = Pattern.compile(pattern);
    return persons.stream()
        .filter(person -> person.getEmail() != null && regex.matcher(person.getEmail()).matches())
        .collect(Collectors.toList());
}

这段代码中，我们使用了正则表达式来过滤符合条件的元素。使用正则表达式可以匹配和过滤更加复杂的字符和字符串。

四、自定义过滤器

有时候我们需要按照自己的需求来过滤元素，这时候就需要自定义一个过滤器来实现。

public interface Filter<T> {
    boolean apply(T t);
}

public class PersonFilter {
    private static class AgeFilter implements Filter<Person> {
        private int age;
        
        public AgeFilter(int age) {
            this.age = age;
        }
        
        public boolean apply(Person person) {
            return age == person.getAge();
        }
    }
    
    public static List<Person> filterByAge(List<Person> persons, int age) {
        return persons.stream()
            .filter(new AgeFilter(age)::apply)
            .collect(Collectors.toList());
    }
}

这段代码中，我们自定义了一个Filter接口，其中apply()方法用于传入person对象，根据过滤器的自定义策略来返回符合条件的person对象。在实现中，我们定义了一个AgeFilter类，实现Filter接口，用于实现年龄过滤。filterByAge()方法则使用Java 8的Stream API，并调用AgeFilter的apply()方法来过滤符合条件的元素。这种自定义过滤器的方式可以更好地实现和封装业务逻辑，提高代码的复用。