【進階篇】使用 Stream 流對比兩個集合的常用操作分享
Stream API 是 Java 8 中最為重要的更新之一，是處理集合的關鍵抽象概念，也是每個 Java 后端開發人員都必須無條件掌握的內容。
在之前的開發中，遇到了這樣的需求：記錄某個更新操作之前的數據作為日志內容，之后可以供管理員在頁面上查看該日志。
前言
在之前的開發中，遇到了這樣的需求：記錄某個更新操作之前的數據作為日志內容，之后可以供管理員在頁面上查看該日志。
思路：
- 更新接口拿入參與現在數據庫該條數據逐一對比，將不同的部分取出；
- 在更新操作前取出現在數據庫的該條數據，更新操作后再取出同一條數據，比較兩者的異同。
經過短暫對比后，我選擇方案2，理由如下：
- 前端入參未經過后端真實性校驗，即萬一進來的不是同一條數據呢？這樣是不可靠的。
- 后端先拿參數去數據庫找，如果有這條數據，那么拿出來做對比可以保證更新的是同一條數據。
要點：
- 從數據庫里拿出來的一條數據其實是個實體類對象，那是否可以兩個對象逐一比較屬性值是否相等呢？這個不現實，因為引用類型的對象在內存中的地址肯定不同，所以對象 .equals() 的結果永遠是 false；
- 既然對象不能直接比較，那么就將其先轉換為一個集合后再進行 Stream 操作；
- 這里需要比較的兩個集合的元素屬性名相同，但是值不一定相同；
一、集合的比較
具體情況可以分為：1、是否需要得到一個新的流？2、是否只需要一個簡單 boolean 結果？
我開發需求是要得到具體哪些數據不一樣，所以選擇返回一個新的流，只是得到一個 boolean 來判斷是否相同是不夠的。
1.1需要得到一個新的流
-
如果是得到一個新的流，那么推薦使用.filter() + .collect()
@Test public void testFilter(){ //第一個數組 List<ListData> list1 = new ArrayList<>(); list1.add(new ListData("測測名字11",11,"email@11")); list1.add(new ListData("測測名字22",22,"email@22")); list1.add(new ListData("測測名字33",33,"email@33")); log.info("第一個數組為：{}", list1); //第二個數組 List<ListData> list2 = new ArrayList<>(); list2.add(new ListData("測測名字111",111,"email@11")); list2.add(new ListData("測測名字22",22,"email@22")); list2.add(new ListData("測測名字33",33,"email@33")); log.info("第二個數組為：{}", list2); //返回一個新的結果數組 List<ListData> resultList = list1.stream() //最外層的filter里是條件，這個條件需要返回一個boolean：符合條件返回true，不符合條件返回false .filter(p1 -> list2.stream() //這個filter也是條件：判斷兩個數組里名字和年齡是否都相等，符合條件返回true，不符合條件返回false .filter(p2 -> p2.getName().equals(p1.getName()) && p2.getAge().equals(p1.getAge())) //如有內容則返回流中的第一條記錄，其它情況都返回空 .findFirst().orElse(null) //這個是最外層的filter的斷言 == null) //將上一步流處理的的結果，收集成一個新的集合 .collect(Collectors.toList()); log.info("經過 Stream 流處理后輸出的結果數組為: {}", resultList); }結合.filter() + noneMatch() 其實也與上面的語句效果相同：
List<ListData> resultList = list1.stream() .filter(p1 -> list2.stream() //這個 noneMatch 也是條件：判斷兩個數組里名字和年齡是否都相等，符合條件返回true，不符合條件返回false .noneMatch(p2 -> p2.getName().equals(p1.getName()) && p2.getAge().equals(p1.getAge()))) .collect(Collectors.toList()); log.info("經過 Stream 流處理后輸出的結果數組為: {}", resultList);結合 filter() + contains() 方法（ 其中 contains() 方法的使用詳見 1.2 小節的注意事項），與以上的效果也一樣：
List<ListData> resultList = list1.stream().filter(p1 -> !list2.contains(p1)).collect(Collectors.toList()); log.info("經過 Stream 流處理后輸出的結果數組為: {}", resultList);下面是以上代碼的運行結果如圖 1 所示：
1.2只需要一個簡單 boolean 結果
-
如果只需要一個簡單的 boolean 結果，那么推薦使用.anyMatch() 或者 allMatch()
//返回一個boolean結果 boolean flag = list1.stream() //只要流中任意一個元素符合條件則返回true，否則返回false .anyMatch(p1 -> list2.stream() //如果流中全部元素都符合條件，就返回true，否則返回false；當流為空時總是返回true .allMatch(p2 -> p2.getName().equals(p1.getName()) && p2.getAge().equals(p1.getAge()))); log.info("經過 Stream 流對比是否相等: {}", flag);下面是以上代碼的運行結果如圖 2 所示：
![]()
圖2 -
除了 Stream 流之外，還可以使用 JDK 自帶的.contains() 相關方法來判斷
//List 集合接口自帶的方法 boolean isEqual = list1.containsAll(list2) && list2.containsAll(list1);//與上述方法效果一致 boolean isEqual = list1.stream().anyMatch(p1 -> list2.contains(p1)); //下面的是上述語句的 lambda 表達式寫法 //boolean isEqual = list1.stream().anyMatch(list2::contains);注意事項：.contains() 相關方法底層是迭代器 Iterator 以及 .equals() 方法，需要為 List 集合包含的泛型
中重寫.equals() 方法才能使用， 舉例如下所示：@Data @AllArgsConstructor @NoArgsConstructor public class ListData { private String name; private Integer age; private String email; @Override public boolean equals(Object o) { if (this == o) return true; if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false; ListData listData = (ListData) o; return Objects.equals(name, listData.name) && Objects.equals(age, listData.age) && Objects.equals(email, listData.email); } }下面是以上代碼的運行結果如圖 3 所示：
![]()
圖3 -
理論上可以用 for 循環或者迭代器來做，效果與使用 .containsAll() 方法差不多，但是自己手寫的話可能會比較復雜，數據量稍大些的話效率較低，一般不考慮采用，這里我就不演示了。
二、簡單集合的對比
上述的集合都是泛型為自定義引用類型的集合，下面分享一些簡單集合，如整形、字符串類型集合的 Stream 流對比操作。
2.1整型元素集合
List<Integer> list1 = Arrays.asList(1, 6,);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(3, 2, 1);
//Java 本身提供的 Integer 類已經實現了 Comparable 接口，可以直接.sort() 比較
boolean isEqual = list1.stream().sorted().collect(Collectors.toList())
.equals(list2.stream().sorted().collect(Collectors.toList()));
log.info("是否相等：{}", isEqual);
2.2字符串元素集合
// 先排序然后轉成 String 逗號分隔，joining()拼接
List<String> list3 = Arrays.asList("語文","數學","英語");
List<String> list4 = Arrays.asList("數學","英語","語文");
//Java 本身提供的 String 類也已經實現了 Comparable 接口
boolean flag = list3.stream().sorted().collect(Collectors.toList())
.equals(list4.stream().sorted().collect(Collectors.toList()));
log.info("是否相等：{}", flag);
下面是簡單集合比較的運行結果，如圖 4 所示：
2.3其它比較
不知道大家有沒有發現，上述簡單類型的類可以直接比較，而自己寫的類就不能，會報”cannot be cast to java.lang.Comparable“。
舉個例子，對于自定義的引用類型 ListData ， Java 不知道應該怎樣為 ListData 的對象排序，是應該按名字排序? 還是按年齡來排序？
注意：.sort() 方法底層實現需要依賴 Comparator 接口，那么這個引用類型 ListData 類要自己手動去實現 Comparator() 接口并重寫 compare() 方法才能這樣做比較。
List<ListData> list1 = new ArrayList<>();
list1.add(new ListData("泛型為引用類型", 666, "abc"));
List<ListData> list2 = new ArrayList<>();
list2.add(new ListData("泛型為引用類型", 888, "def"));
//這里想要收集成為集合進行比較，需要先根據特定的元素排序（年齡），然后再按順序比較
boolean flag = list1.stream().sorted(Comparator.comparing(ListData::getAge)).collect(Collectors.toList())
.equals(list2.stream().sorted(Comparator.comparing(ListData::getAge)).collect(Collectors.toList()));
log.info("是否相等: {}", flag);
三、Stream 基礎回顧
Stream API 是 Java 8 中最為重要的更新之一，是處理集合的關鍵抽象概念，也是每個 Java 后端開發人員都必須無條件掌握的內容。
Stream 和 Collection 集合的主要區別：Collection 是內存數據結構，重在數據的存儲；而 Stream 是集合的操作計算，重在一系列的流式操作。
3.1基本概念
- Stream 不會自己存儲元素，會返回一個持有結果的新的流；
- Stream 操作是延遲執行的，即一旦執行終止操作，就執行中間操作鏈，并產生結果；
- Stream 一旦執行了終止操作，那么就不能再執行中間操作或者其它終止操作。
3.2 Stream 操作的三個步驟
3.2.1創建 Stream
一個數據源（如：集合、數組）來獲取一個流，具體有 3 種方式來創建：
-
通過集合直接創建（最常用）
//Java8 中的 Collection 接口被擴展，提供了兩個獲取流的方法： //返回一個順序流 default Stream<E> stream(){} //返回一個并行流 default Stream<E> parallelStream{} -
Arrays 也可以獲取數組流
//返回一個流 public static <T> Stream<T> stream(T[] array){} -
調用 Stream 類靜態方法 of() 來創建流
public static<T> Stream<T> of(T... values){}
3.2.2中間操作
每次處理都會返回一個持有結果的新 Stream，即中間操作的方法返回值仍然是 Stream 類型的對象。因此中間操作可以是鏈式的，可對數據源的數據進行 n 次處理，但是在終止操作前，并不會真正執行；
中間操作可謂是最重要也最常使用的操作，具體分為3種：篩選與切片、映射、排序，如以下表格所示：
-
篩選與切片
方法 描 述 Stream filter(Predicate<? super T> predicate); 篩選，接收 Predicate 的條件，從流中排除某些元素，返回一個符合該條件的流 Stream limit(long maxSize); 截斷，使其元素的數量不超過給定數量 Stream skip(long n); 跳過，返回一個扔掉了前 n 個元素的流，若流中元素不足 n 個則返回一個空流，可與 limit() 形成互補 Stream distinct(); 去重，利用流所生成元素的 hashCode() 和 equals() 去除流中的重復元素 -
映射
這里只介紹常見的映射方法，flatMap() 的系列方法并不常用。
方法 描述 Stream map(Function<? super T, ? extends R> mapper); 接收一個函數作為參數，該函數會被應用到每個元素上，并將其映射成一個新的元素。 LongStream mapToLong(ToLongFunction<? super T> mapper); 接收一個函數作為參數，該函數會被應用到每個元素上，產生一個新的 Long 類型的Stream 流。 -
排序
方法 描述 Stream sorted(); 產生一個新流，其中按自然順序（如Integer）排序 Stream sorted(Comparator<? super T> comparator); 產生一個新流，其中按比較器指定的順序排序
3.2.3終止操作
終止操作的方法返回值類型不再是 Stream，而可以是任何不為流的值，如List
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate); | 檢查是否所有元素都符合條件，符合就返回 true，不符合則返回 false |
| boolean allMatch(Predicate<? super T> predicate); | 檢查是否至少有一個元素符合條件，有則返回 true，無則返回false |
| boolean noneMatch(Predicate<? super T> predicate); | 檢查是否所有元素都不匹配條件，都不符合則返回 true，其它情況返回false |
| Optional |
返回流中第一個元素并放置到 Optional 容器中 |
| Optional |
返回流中任意一個元素并放置到 Optional 容器中 |
| long count(); | 返回流中元素的總個數 |
| Optional |
經比較器按順序比較后，返回流中最大值 |
| Optional |
經比較器按順序比較后，返回流中最小值 |
| void forEach(Consumer<? super T> action); | 內部迭代，如果要對集合迭代可以直接使用.foreach()，不必經過 Stream |
| <R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector); | 將流轉換為其他形式，如：將 Stream 中元素收集成.toList()、.toSet() 等 |
這里有個特殊的方法，.groupingBy() 不屬于 Stream 而是屬于 Collectors：
| 方法 | 返回類型 | 描述 |
|---|---|---|
| .stream().collect(Collectors.groupingBy()); | public static <T, K> Collector<T, ?, Map<K, List |
根據流中的某屬性值對流進行分組，屬性為 K，結果為指定的泛型，如 List |
四、文章小結
文章到這里就結束了，關于 Stream 流 API 是日常開發中經常會遇到的，熟練運用可以提高我們的開發效率，讓我們寫出簡潔易懂的代碼，我們作為后端開發必須重視起來。總有人說它的調試 debug 是個缺點，不妨試試”Trace Current Stream Chain“按鈕，可以追蹤當前流中的鏈式變化。
那么今天的分享到這里就結束了，如有不足和錯誤，還請大家指正。或者你有其它想說的，也歡迎大家在評論區交流！
參考文檔：
浙公網安備 33010602011771號