Java 8 - Streaming

Stream adalah layer abstrak baru yang diperkenalkan di Java 8. Menggunakan stream, Anda dapat memproses data dengan cara deklaratif yang mirip dengan pernyataan SQL. Misalnya, perhatikan pernyataan SQL berikut.

SELECT max(salary), employee_id, employee_name FROM Employee

Ekspresi SQL di atas secara otomatis mengembalikan detail karyawan yang digaji maksimum, tanpa melakukan penghitungan apa pun di pihak pengembang. Menggunakan kerangka koleksi di Java, pengembang harus menggunakan loop dan melakukan pemeriksaan berulang. Perhatian lainnya adalah efisiensi; karena prosesor multi-core tersedia dengan mudah, pengembang Java harus menulis pemrosesan kode paralel yang bisa sangat rawan kesalahan.

Untuk mengatasi masalah tersebut, Java 8 memperkenalkan konsep aliran yang memungkinkan pengembang memproses data secara deklaratif dan memanfaatkan arsitektur multicore tanpa perlu menulis kode khusus untuk itu.

Apa itu Stream?

Stream mewakili urutan objek dari sumber, yang mendukung operasi agregat. Berikut ini adalah karakteristik Arus -

  • Sequence of elements- Aliran menyediakan satu set elemen tipe tertentu secara berurutan. Aliran mendapatkan / menghitung elemen sesuai permintaan. Itu tidak pernah menyimpan elemen.

  • Source - Stream mengambil Sumber Daya Koleksi, Array, atau I / O sebagai sumber input.

  • Aggregate operations - Streaming mendukung operasi agregat seperti filter, peta, batas, kurangi, temukan, cocokkan, dan sebagainya.

  • Pipelining- Sebagian besar operasi aliran mengembalikan aliran itu sendiri sehingga hasilnya dapat disalurkan. Operasi ini disebut operasi perantara dan fungsinya untuk mengambil input, memprosesnya, dan mengembalikan output ke target. Metode collect () adalah operasi terminal yang biasanya ada di akhir operasi pemipaan untuk menandai akhir aliran.

  • Automatic iterations - Operasi aliran melakukan iterasi secara internal pada elemen sumber yang disediakan, berbeda dengan Koleksi yang memerlukan iterasi eksplisit.

Menghasilkan Arus

Dengan Java 8, antarmuka Collection memiliki dua metode untuk menghasilkan Stream.

  • stream() - Mengembalikan aliran berurutan yang mempertimbangkan koleksi sebagai sumbernya.

  • parallelStream() - Mengembalikan Arus paralel dengan mempertimbangkan koleksi sebagai sumbernya.

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

untuk setiap

Aliran telah menyediakan metode baru 'forEach' untuk mengulang setiap elemen aliran. Segmen kode berikut menunjukkan cara mencetak 10 nomor acak menggunakan forEach.

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

peta

Metode 'peta' digunakan untuk memetakan setiap elemen ke hasil yang sesuai. Segmen kode berikut mencetak kotak unik dari angka menggunakan peta.

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);

//get list of unique squares
List<Integer> squaresList = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

Saring

Metode 'filter' digunakan untuk menghilangkan elemen berdasarkan kriteria. Segmen kode berikut mencetak jumlah string kosong menggunakan filter.

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");

//get count of empty string
int count = strings.stream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

membatasi

Metode 'batas' digunakan untuk mengurangi ukuran aliran. Segmen kode berikut menunjukkan cara mencetak 10 nomor acak menggunakan batas.

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);

diurutkan

Metode 'diurutkan' digunakan untuk mengurutkan aliran. Segmen kode berikut menunjukkan cara mencetak 10 nomor acak dalam urutan yang diurutkan.

Random random = new Random();
random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

Proses paralel

parallelStream adalah alternatif aliran untuk pemrosesan paralel. Lihatlah segmen kode berikut yang mencetak jumlah string kosong menggunakan parallelStream.

List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");

//get count of empty string
long count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();

Sangat mudah untuk beralih antara aliran sekuensial dan paralel.

Kolektor

Kolektor digunakan untuk menggabungkan hasil pemrosesan pada elemen-elemen sungai. Kolektor dapat digunakan untuk mengembalikan daftar atau string.

List<String>strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
List<String> filtered = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());

System.out.println("Filtered List: " + filtered);
String mergedString = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("Merged String: " + mergedString);

Statistik

Dengan Java 8, pengumpul statistik diperkenalkan untuk menghitung semua statistik saat pemrosesan streaming sedang dilakukan.

List numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);

IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();

System.out.println("Highest number in List : " + stats.getMax());
System.out.println("Lowest number in List : " + stats.getMin());
System.out.println("Sum of all numbers : " + stats.getSum());
System.out.println("Average of all numbers : " + stats.getAverage());

Contoh Streaming

Buat program Java berikut menggunakan editor pilihan Anda di, misalnya, C: \> JAVA.

Java8Tester.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.IntSummaryStatistics;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.Map;

public class Java8Tester {

   public static void main(String args[]) {
      System.out.println("Using Java 7: ");
		
      // Count empty strings
      List<String> strings = Arrays.asList("abc", "", "bc", "efg", "abcd","", "jkl");
      System.out.println("List: " +strings);
      long count = getCountEmptyStringUsingJava7(strings);
		
      System.out.println("Empty Strings: " + count);
      count = getCountLength3UsingJava7(strings);
		
      System.out.println("Strings of length 3: " + count);
		
      //Eliminate empty string
      List<String> filtered = deleteEmptyStringsUsingJava7(strings);
      System.out.println("Filtered List: " + filtered);
		
      //Eliminate empty string and join using comma.
      String mergedString = getMergedStringUsingJava7(strings,", ");
      System.out.println("Merged String: " + mergedString);
      List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
		
      //get list of square of distinct numbers
      List<Integer> squaresList = getSquares(numbers);
      System.out.println("Squares List: " + squaresList);
      List<Integer> integers = Arrays.asList(1,2,13,4,15,6,17,8,19);
		
      System.out.println("List: " +integers);
      System.out.println("Highest number in List : " + getMax(integers));
      System.out.println("Lowest number in List : " + getMin(integers));
      System.out.println("Sum of all numbers : " + getSum(integers));
      System.out.println("Average of all numbers : " + getAverage(integers));
      System.out.println("Random Numbers: ");
		
      //print ten random numbers
      Random random = new Random();
		
      for(int i = 0; i < 10; i++) {
         System.out.println(random.nextInt());
      }
		
      System.out.println("Using Java 8: ");
      System.out.println("List: " +strings);
		
      count = strings.stream().filter(string->string.isEmpty()).count();
      System.out.println("Empty Strings: " + count);
		
      count = strings.stream().filter(string -> string.length() == 3).count();
      System.out.println("Strings of length 3: " + count);
		
      filtered = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.toList());
      System.out.println("Filtered List: " + filtered);
		
      mergedString = strings.stream().filter(string ->!string.isEmpty()).collect(Collectors.joining(", "));
      System.out.println("Merged String: " + mergedString);
		
      squaresList = numbers.stream().map( i ->i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
      System.out.println("Squares List: " + squaresList);
      System.out.println("List: " +integers);
		
      IntSummaryStatistics stats = integers.stream().mapToInt((x) ->x).summaryStatistics();
		
      System.out.println("Highest number in List : " + stats.getMax());
      System.out.println("Lowest number in List : " + stats.getMin());
      System.out.println("Sum of all numbers : " + stats.getSum());
      System.out.println("Average of all numbers : " + stats.getAverage());
      System.out.println("Random Numbers: ");
		
      random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);
		
      //parallel processing
      count = strings.parallelStream().filter(string -> string.isEmpty()).count();
      System.out.println("Empty Strings: " + count);
   }
	
   private static int getCountEmptyStringUsingJava7(List<String> strings) {
      int count = 0;

      for(String string: strings) {
		
         if(string.isEmpty()) {
            count++;
         }
      }
      return count;
   }
	
   private static int getCountLength3UsingJava7(List<String> strings) {
      int count = 0;
		
      for(String string: strings) {
		
         if(string.length() == 3) {
            count++;
         }
      }
      return count;
   }
	
   private static List<String> deleteEmptyStringsUsingJava7(List<String> strings) {
      List<String> filteredList = new ArrayList<String>();
		
      for(String string: strings) {
		
         if(!string.isEmpty()) {
             filteredList.add(string);
         }
      }
      return filteredList;
   }
	
   private static String getMergedStringUsingJava7(List<String> strings, String separator) {
      StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
		
      for(String string: strings) {
		
         if(!string.isEmpty()) {
            stringBuilder.append(string);
            stringBuilder.append(separator);
         }
      }
      String mergedString = stringBuilder.toString();
      return mergedString.substring(0, mergedString.length()-2);
   }
	
   private static List<Integer> getSquares(List<Integer> numbers) {
      List<Integer> squaresList = new ArrayList<Integer>();
		
      for(Integer number: numbers) {
         Integer square = new Integer(number.intValue() * number.intValue());
			
         if(!squaresList.contains(square)) {
            squaresList.add(square);
         }
      }
      return squaresList;
   }
	
   private static int getMax(List<Integer> numbers) {
      int max = numbers.get(0);
		
      for(int i = 1;i < numbers.size();i++) {
		
         Integer number = numbers.get(i);
			
         if(number.intValue() > max) {
            max = number.intValue();
         }
      }
      return max;
   }
	
   private static int getMin(List<Integer> numbers) {
      int min = numbers.get(0);
		
      for(int i= 1;i < numbers.size();i++) {
         Integer number = numbers.get(i);
		
         if(number.intValue() < min) {
            min = number.intValue();
         }
      }
      return min;
   }
	
   private static int getSum(List numbers) {
      int sum = (int)(numbers.get(0));
		
      for(int i = 1;i < numbers.size();i++) {
         sum += (int)numbers.get(i);
      }
      return sum;
   }
	
   private static int getAverage(List<Integer> numbers) {
      return getSum(numbers) / numbers.size();
   }
}

Verifikasi Hasilnya

Kompilasi kelas menggunakan javac kompiler sebagai berikut -

C:\JAVA>javac Java8Tester.java

Sekarang jalankan Java8Tester sebagai berikut -

C:\JAVA>java Java8Tester

Ini harus menghasilkan hasil sebagai berikut -

Using Java 7:
List: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
Empty Strings: 2
Strings of length 3: 3
Filtered List: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
Merged String: abc, bc, efg, abcd, jkl
Squares List: [9, 4, 49, 25]
List: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
Highest number in List : 19
Lowest number in List : 1
Sum of all numbers : 85
Average of all numbers : 9
Random Numbers:
-1279735475
903418352
-1133928044
-1571118911
628530462
18407523
-881538250
-718932165
270259229
421676854
Using Java 8:
List: [abc, , bc, efg, abcd, , jkl]
Empty Strings: 2
Strings of length 3: 3
Filtered List: [abc, bc, efg, abcd, jkl]
Merged String: abc, bc, efg, abcd, jkl
Squares List: [9, 4, 49, 25]
List: [1, 2, 13, 4, 15, 6, 17, 8, 19]
Highest number in List : 19
Lowest number in List : 1
Sum of all numbers : 85
Average of all numbers : 9.444444444444445
Random Numbers:
-1009474951
-551240647
-2484714
181614550
933444268
1227850416
1579250773
1627454872
1683033687
1798939493
Empty Strings: 2