本文為Java Stream的基礎教學文章，若有錯誤不吝指教。
Stream簡介
Stream是Java8的新特性，針對物件集合使用類似SQL語句從數據庫查詢數據，讓程式員得以乾淨、簡潔、高效率的代碼、達到聚合運算的目的。Stream主要分為兩種操作， intermediate operation及 terminal operations，前者常見方法有filter, map, sorted，是屬於惰性操作，可以想像成是資料的處理過程，程式執行到此不會產生新值，需要有後續的terminal operations，常見的方法有 collect、 forEach、 reduce，屬於急性操作，將前段處理後的資料進行收集的動作。區分惰性與急性的原因在於因應複雜操作的需求，我們往往會建構一系列串接的惰性操作，而最後有個急性操作產生最後結果。以下將逐一介紹各種方法，並在文章後段輔以簡單實例。
Stream方法
- filter：透過設定的條件過濾元素。
List<String>strings = Arrays.asList("小狗", "", "小貓", "小豬", "小鳥","");
// 獲取非空字串數量
long animalCount = strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).count();- map：映射每个元素到對應的結果。
List<Double> numbers = Arrays.asList(4.0, 9.0, 16.0, 25.0, 36.0, 49.0);
//將每個元素開根號
List<Double> sqrtList = numbers.stream().map( num -> Math.sqrt(num)).collect(Collectors.toList());- forEach： 迭代Stream中的每個元素。
List<String> people = Arrays.asList("小明", "小王", "小呆","小誠");
people.stream().forEach(System.out::println);- reduce： 在群集中透過連接動作將元素匯總成單一結果。
List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
//將列表元素加總
Integer sum = integers.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);實例應用
以下文章將透過問題導向的方式來學習如何靈活應用Stream方法。完整代碼展示在文章末段。
資料集
一份紀載性別身高體重的資料，以csv格式儲存。
預處理
以BufferedReader逐行讀取csv檔案，一筆紀錄便是一個Person物件，裝納在名為 personArrayList的ArrayList集合中，細節在此省略，再次提醒完整代碼展示在文章末段。
問題一：列出男女性別人數統計
這題十分單純直覺，使用filter設定男女條件過濾對應的Person物件，有兩點要特別注意。
- 在過濾特定性別時需要判斷字串是否一致，直覺上會想用
filter(person->person.gender=='Male')，但最終結果不會是你想要的， 比較兩個String變數時不可用==來判斷， 因為兩者的reference不同，因此要使用equals，判斷式將變成filter(person->person.gender.equals('Male'))。 - 要取得新值最終一定要搭配terminal operations，如同本次
count()方法會計算給定的Stream中有多少物件。
問題二：列出身高屬於離群值的人(三倍標準差)
首先利用自訂函式getStandardDeviation 取得heightList身高列表並回傳標準差，然後用Stream中的filter 篩選距離平均身高三倍標準差的人，這裡有幾點值得留意。
getStandardDeviation的函式中使用reduce((double) 0, (a, b) -> a + Math.pow(b — mean, 2))方法求得離均差平方和( sum of squares of deviation from mean)，還記得reduce的功能嗎？在群集中透過連接動作將元素匯總成單一結果。這裡的a表示累積器的目前結果，b則是逐一迭代的元素，這意味著我從第一個元素開始使用Math.pow(b — mean, 2)計算，並將結果相加(初始值為0)歸納進累積器a，第二個元素使用Math.pow(b — mean, 2)計算，並將結果與歸納進累積器a，如此迭代運算至最後一個元素，最終返回累積器的值，在這個例子中扮演如同數學 求和符號（Σ，sigma）的作用。
//ss => sum of squares of deviation from mean
double ss = data.stream().reduce((double) 0, (a, b) -> a + Math.pow(b - mean, 2));
return Math.sqrt(std / (count - 1));2. DoubleStream的average()方法是回傳 OptionalDouble型態的變數，因此如果想要維持double型態的話，最後都要補上getAsDouble()，java的型態檢查是出名的嚴格，要特別留意型態是否吻合。
personArrayList.stream().mapToDouble(person -> person.height).average().getAsDouble();
