廖雪峰 Java16 函数式编程 之 Stream – filter 方法
在 Java 8 引入的 Stream API 中，filter 是一个常用的中间操作，它允许我们通过某些条件对集合中的元素进行过滤。filter 方法会返回一个新的 Stream，其中包含了满足指定条件的元素。这个操作是懒加载的，也就是说，它不会立即执行，而是直到我们遍历 Stream 或调用终端操作时才会执行。
1. filter 方法简介
filter 方法接受一个 谓词（Predicate），即一个返回 true 或 false 的条件表达式，用来测试 Stream 中的元素。如果谓词返回 true，则该元素会被包含在结果 Stream 中；否则，会被过滤掉。
方法签名：
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
- T：Stream 中元素的类型。
- predicate：用于测试每个元素是否满足条件的谓词。
filter 是一个 中间操作，意味着它会返回一个新的 Stream，而不会修改原始 Stream。
2. 使用 filter 进行过滤
假设有一个包含若干整数的列表，我们希望过滤出其中的所有偶数：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class FilterExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
// 使用 filter 过滤出偶数
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0) // 过滤条件：n 是偶数
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(evenNumbers); // 输出：[2, 4, 6, 8, 10]
}
}
在这个例子中：
numbers.stream()：将numbers集合转换为 Stream。filter(n -> n % 2 == 0)：通过一个 Lambda 表达式传递给filter方法，过滤出所有偶数。collect(Collectors.toList())：将过滤后的结果收集到一个新的列表中。
3. 过滤多个条件
可以将多个 filter 操作链式组合起来，或者在 filter 内部使用复合的条件判断：
使用多个 filter 进行过滤：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class FilterMultipleConditions {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
// 使用两个 filter：过滤偶数，并且大于 5
List<Integer> result = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0) // 过滤偶数
.filter(n -> n > 5) // 过滤大于 5 的数
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(result); // 输出：[6, 8, 10]
}
}
使用复合条件：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class FilterWithCompoundCondition {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
// 复合条件：过滤偶数并且大于 5
List<Integer> result = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0 && n > 5)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(result); // 输出：[6, 8, 10]
}
}
在第二种方法中，我们将多个条件组合在一个 filter 中，避免了多个 filter 操作的调用。
4. filter 结合对象属性
假设我们有一个包含用户对象的列表，每个用户都有 age 和 name 属性。我们可以根据用户的年龄或名字来过滤用户。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
class User {
String name;
int age;
User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{name='" + name + "', age=" + age + "}";
}
}
public class FilterObjects {
public static void main(String[] args) {
List<User> users = Arrays.asList(
new User("Alice", 22),
new User("Bob", 30),
new User("Charlie", 25),
new User("David", 35)
);
// 过滤年龄大于 30 的用户
List<User> filteredUsers = users.stream()
.filter(user -> user.age > 30)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(filteredUsers); // 输出：[User{name='David', age=35}]
}
}
在这个例子中，我们使用 filter 过滤出年龄大于 30 的用户。过滤条件通过 Lambda 表达式指定， user -> user.age > 30。
5. filter 和 Optional
有时我们使用 filter 来从集合中筛选元素，然后通过 Optional 来处理空值情况。例如，找到第一个符合条件的元素：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
public class FilterOptional {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
// 查找第一个大于 5 的偶数
Optional<Integer> result = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.filter(n -> n > 5)
.findFirst();
result.ifPresent(System.out::println); // 输出：6
}
}
在这个例子中，我们使用 findFirst() 来返回符合条件的第一个元素，它会返回一个 Optional，因此可以使用 ifPresent 来检查和处理结果。
6. 总结
filter是 Stream API 中的一个非常有用的操作，它可以帮助我们根据条件筛选集合中的元素。- 它是懒加载的，只有在终端操作（如
collect()）时才会真正执行。 filter可以与其他 Stream 操作链式结合使用，如map、reduce等，以实现更复杂的处理。- 过滤条件可以是任意的，可以结合
Predicate或使用复合条件进行更复杂的过滤。
通过 filter 操作，Java 8 使得集合的处理更加函数化，代码简洁且易于理解。在实际开发中，filter 通常与其他函数式编程方法结合使用，能够极大提高代码的可读性和可维护性。
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