Java Stream API 学习总结｜刚学完，热乎的知识点都在这了

最近花了一周时间系统学习了 Java Stream API，从一开始的"这啥玩意儿"到现在的"真香"，中间踩了不少坑。

想着趁热打铁，把知识点梳理一遍，既是对自己的总结，也能帮到正在学 Stream 的你。

本文不包含复杂的项目实战，就是纯粹的知识点总结，适合：

• 刚学完 Stream 需要复习的同学
• 工作中想快速查阅用法的开发者
• 面试前想巩固基础的朋友

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一、Stream 到底是什么？

先说结论：Stream 不是容器，不存储数据，它只是数据源的"视图" 。

1.1 对比传统写法

java

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//  传统命令式写法
List<String> result = new ArrayList<>();
for (String s : list) {
    if (s.length() > 3) {
        result.add(s.toUpperCase());
    }
}

//  Stream 声明式写法
List<String> result = list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());

1.2 三大核心特性

表格

特性	说明
不存储数据	Stream 只是数据源的视图，不持有数据
不修改源数据	函数式不可变，原集合不会被修改
延迟执行	中间操作惰性求值，终止操作才触发执行

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二、Stream 的创建方式

2.1 从集合创建

java

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List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");

// 串行流
Stream<String> stream = list.stream();

// 并行流（多线程处理）
Stream<String> parallelStream = list.parallelStream();

2.2 从数组创建

java

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String[] array = {"a", "b", "c"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(array);

2.3 从值创建

java

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Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "c");

2.4 从迭代/生成创建

java

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// 迭代（无限流，需要 limit 限制）
Stream<Integer> iterate = Stream.iterate(0, n -> n + 1);

// 生成（无限流）
Stream<Double> generate = Stream.generate(Math::random);

// 范围
IntStream range = IntStream.range(1, 10);      // 1-9
IntStream rangeClosed = IntStream.rangeClosed(1, 10);  // 1-10

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三、核心操作分类

3.1 中间操作（返回 Stream，可链式调用）

表格

操作	说明	代码示例
filter	过滤	.filter(n -> n > 5)
map	元素转换	.map(String::length)
flatMap	扁平化	.flatMap(Collection::stream)
distinct	去重	.distinct()
sorted	排序	.sorted(Comparator.naturalOrder())
limit	截断	.limit(10)
skip	跳过	.skip(5)
peek	调试	.peek(System.out::println)

3.2 终止操作（返回结果，触发执行）

表格

操作	说明	代码示例
collect	收集	.collect(Collectors.toList())
forEach	遍历	.forEach(System.out::println)
count	计数	.count()
reduce	归约	.reduce(0, Integer::sum)
anyMatch	任一匹配	.anyMatch(n -> n > 10)
allMatch	全部匹配	.allMatch(n -> n > 0)
noneMatch	全不匹配	.noneMatch(Objects::isNull)
findFirst	第一个	.findFirst()
findAny	任意一个	.findAny()
max/min	最值	.max(Comparator.naturalOrder())

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四、Collectors 常用收集器

4.1 转集合

java

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// 转 List
list.stream().collect(Collectors.toList());

// 转 Set（去重）
list.stream().collect(Collectors.toSet());

// 转 Collection
list.stream().collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

4.2 转 Map

java

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// 基础用法
Map<Integer, String> map = students.stream()
    .collect(Collectors.toMap(Student::getId, Student::getName));

// 处理 key 冲突
Map<Integer, String> map = students.stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Student::getId, 
        Student::getName,
        (v1, v2) -> v1  // 冲突时保留第一个
    ));

4.3 分组

java

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// 单级分组
Map<String, List<Student>> map = students.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(Student::getGrade));

// 多级分组
Map<String, Map<String, List<Student>>> map = students.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(
        Student::getGrade,
        Collectors.groupingBy(Student::getGender)
    ));

4.4 分区

java

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// 按条件分成两组（true/false）
Map<Boolean, List<Student>> map = students.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.getScore() > 60));

4.5 字符串连接

java

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String result = list.stream()
    .collect(Collectors.joining(", ", "[", "]"));
// 输出：[a, b, c]

4.6 统计

java

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// 基础统计
IntSummaryStatistics stats = list.stream()
    .collect(Collectors.summarizingInt(Integer::intValue));

stats.getCount();    // 数量
stats.getSum();      // 总和
stats.getAverage();  // 平均值
stats.getMax();      // 最大值
stats.getMin();      // 最小值

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五、并行流使用指南

5.1 创建并行流

java

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// 方式一：集合直接创建
list.parallelStream();

// 方式二：串行流转并行
stream.parallel();

// 方式三：并行流转串行
stream.sequential();

5.2 性能对比测试

java

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// 数据量小，串行流更快
List<Integer> list = IntStream.range(0, 1000).boxed().collect(Collectors.toList());

// 数据量大，并行流有优势
List<Integer> bigList = IntStream.range(0, 1000000).boxed().collect(Collectors.toList());

5.3 注意事项 ！！！

表格

注意点	说明
线程安全	避免在并行流中修改共享可变状态
顺序问题	并行流不保证顺序，用 forEachOrdered 保持
性能陷阱	数据量小反而慢，有状态操作不适合并行
调试困难	并行流调试困难，建议先用串行流验证

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六、常见坑点总结

6.1 Stream 只能消费一次

java

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//  错误用法
Stream<Integer> stream = list.stream();
stream.count();
stream.forEach(System.out::println);  // 报错！

//  正确用法
list.stream().count();
list.stream().forEach(System.out::println);

6.2 基本类型用专用 Stream

java

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//  效率低（装箱拆箱）
Stream<Integer> stream = list.stream();
int sum = stream.mapToInt(Integer::intValue).sum();

//  效率高
IntStream stream = list.stream().mapToInt(Integer::intValue);
int sum = stream.sum();

6.3 空指针防护

java

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//  可能空指针
list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)
    .collect(Collectors.toList());

//  加空值过滤
list.stream()
    .filter(Objects::nonNull)
    .filter(s -> s.length() > 3)
    .collect(Collectors.toList());

6.4 调试技巧

java

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// 用 peek() 中间调试
list.stream()
    .peek(n -> System.out.println("处理前：" + n))
    .map(n -> n * 2)
    .peek(n -> System.out.println("处理后：" + n))
    .collect(Collectors.toList());

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七、实战场景示例

7.1 订单统计

java

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// 需求：统计金额大于100的商品名称，按价格降序
List<String> result = orders.stream()
    .filter(o -> o.getAmount() > 100)
    .sorted(Comparator.comparing(Order::getPrice).reversed())
    .map(Order::getProductName)
    .distinct()
    .collect(Collectors.toList());

7.2 分组求和

java

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// 需求：按类别分组，计算每类总金额
Map<String, Double> result = orders.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(
        Order::getCategory,
        Collectors.summingDouble(Order::getAmount)
    ));

7.3 提取字段去重

java

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// 需求：获取所有不重复的用户 ID
List<Long> userIds = orders.stream()
    .map(Order::getUserId)
    .distinct()
    .collect(Collectors.toList());

7.4 条件判断

java

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// 是否存在满足条件的元素
boolean hasExpensive = orders.stream()
    .anyMatch(o -> o.getAmount() > 1000);

// 是否全部满足条件
boolean allPaid = orders.stream()
    .allMatch(Order::isPaid);

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八、学习心得

学完 Stream 这段时间，有几点感悟想和大家分享：

8.1 思维转变

从  "怎么做"  到  "做什么"

传统写法关注每一步怎么操作，Stream 关注最终要什么结果。

8.2 代码可读性

链式调用确实简洁，但不要太长，超过 5 行建议拆分。

8.3 性能考量

• 小数据量：串行流足够
• 大数据量：考虑并行流
• 有状态操作：避免并行

8.4 适度使用

不是所有场景都适合 Stream，简单 for 循环有时更直观。

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九、推荐练习清单

• 用 Stream 重写之前的 for 循环代码
• 练习 groupingBy 多级分组
• 理解 reduce 的三种重载形式
• 对比并行流和串行流性能差异
• 掌握 Optional 与 Stream 配合使用
• 尝试用 Stream 解决实际业务问题

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十、参考资源

表格

资源	链接
Oracle 官方文档	docs.oracle.com/javase/8/do…
Java 8 官方教程	docs.oracle.com/javase/tuto…
Stream API 源码	github.com/openjdk/jdk

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写在最后

这篇文章整理了我学习 Stream API 的核心知识点，希望能帮到正在学习的你。

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