Go语言实现的Java Stream API

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学习Go语言时实现的集合操作工具库,类似于Java 8 中新增的Stream API。由于Go语言不支持泛型,所以基于反射实现。只用于学习目的,不要用于生产(PS:当然也不会有人用)。 项目地址:https://github.com/tk103331/stream 集合操作包括生成操作、中间操作和终止操作。 生成操作返回值是Steam对象,相当于数据的源头,可以调用Stream的其他方法;中间操作返回值是Stream对象,可以继续调用Stream的方法,即可以链式调用方法;终止操作不能继续调用方法。 下面介绍下这个库的API: ---------- **数据准备** 后面的操作都是基于集合数据的,先准备一些测试数据。 type student struct { id int name string ageint scores []int } func (s *student) String() string { return fmt.Sprintf("{id:%d, name:%s, age:%d,scores:%v}", s.id, s.name, s.age, s.scores) } func createStudents() []student { names := []string{"Tom", "Kate", "Lucy", "Jim", "Jack", "King", "Lee", "Mask"} students := make([]student, 10) rnd := func(start, end int) int { return rand.Intn(end-start) + start } for i := 0; i < 10; i++ { students[i] = student{ id: i + 1, name: names[rand.Intn(len(names))], age:rnd(15, 26), scores: []int{rnd(60, 100), rnd(60, 100), rnd(60, 100)}, } } return students } type node struct { id int next *node } func createNodes() *node { i := 10 n := &node{id: i} for i > 0 { i-- n = &node{id: i, next: n} } return n } ### 循环遍历 ForEach ### 循环遍历集合中的每一个元素,需要提供一个包含一个参数的处理函数作为参数,形如 func(o T),循环遍历时会把每个元素作为处理函数的实参。 ForEach 方法是终止操作。 func (s *stream) ForEach(actFunc interface{}) 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) stream.ForEach(func(s student) { fmt.Printf("\t%s\n", s.String()) }) 输出: {id:1, name:Kate, age:16,scores:[67 79 61]} {id:2, name:Lee, age:22,scores:[80 76 80]} {id:3, name:Lee, age:15,scores:[62 69 68]} {id:4, name:Lucy, age:22,scores:[65 97 86]} {id:5, name:Mask, age:15,scores:[68 78 67]} {id:6, name:Jim, age:20,scores:[68 90 75]} {id:7, name:King, age:22,scores:[87 91 89]} {id:8, name:Jack, age:16,scores:[91 65 86]} {id:9, name:King, age:21,scores:[94 63 93]} {id:10, name:Jim, age:20,scores:[64 99 93]} ### 迭代器 Iterate ### It 方法可以从一个迭代器中创建一个Stream对象,迭代器就是一个迭代产生数据的迭代函数,迭代函数形如 func(prev T) (next T,more bool),迭代函数的参数为上一个元素的值,返回值是下一个元素的值,和是否还有更多元素。 It 方法是生成操作。 func It(initValue interface{}, itFunc interface{}) (*stream, error) Sample: stream, _ := It(root, func(n *node) (*node, bool) { return n.next, n.next.next != nil }) stream.ForEach(func(n *node) { fmt.Printf("\tnode{id:%d}\n", n.id) }) Output: node{id:1} node{id:2} node{id:3} node{id:4} node{id:5} node{id:6} node{id:7} node{id:8} node{id:9} node{id:10} ### 生成器 Generate ### Gen 方法可以从一个生成器中创建一个Stream对象,生成器就是一个不断产生数据的生成函数,生成函数形如 func() (next T,more bool),生成函数没有参数,返回值是下一个元素的值,和是否还有更多元素。 Gen 方法是生成操作。 Gen 方法和It 方法的区别就是,它可以不依赖上一个元素的值。 func Gen(genFunc interface{}) (*stream, error) 例子: stream, _ := Gen(func() (int, bool) { x := rand.Intn(10) return x, x < 8 }) stream.ForEach(func(x int) { fmt.Printf("\t%d\n", x) }) 输出: 1 7 7 9 ### 过滤 Filter ### Filter 方法对集合中的元素进行过滤,筛选出符合条件的元素,需要提供一个过滤函数,过滤函数形如func(o T) bool,参数为集合中的元素,返回值是表示该元素是否符合条件。 Filter 方法是中间操作。 func (s *stream) Filter(filterFunc interface{}) *stream 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) stream.Filter(func(s student) bool { return s.age > 20 }).ForEach(func(s student) { fmt.Printf("\t%s\n", s.String()) }) 输出: {id:2, name:Lee, age:22,scores:[80 76 80]} {id:4, name:Lucy, age:22,scores:[65 97 86]} {id:7, name:King, age:22,scores:[87 91 89]} {id:9, name:King, age:21,scores:[94 63 93]} ### 映射 Map ### Map 方法可以将集合中的每个元素映射为新的值,从而得到一个新的集合,需要提供一个映射函数,形如func(o T1) T2,参数为集合中的元素,返回值是表示该元素映射的新值。 Map 方法是中间操作。 func (s *stream) Map(mapFunc interface{}) *stream 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) stream.Map(func(s student) string { return s.name }).ForEach(func(s string) { fmt.Printf("\t%s\n", s) }) 输出: Kate Lee Lee Lucy Mask Jim King Jack King Jim ### 打平映射 FlatMap ### FlatMap 方法可以将集合中每个元素映射为多个元素,返回新的集合包含映射的所有元素。需要提供一个映射函数,形如 func(o T1) []T2,参数为集合中的元素,返回值是表示该元素映射的新值的集合。 FlatMap 方法是中间操作。 FlatMap 方法和Map 方法的区别在于,它可以将集合中每个元素嵌套的集合打平,合并为新的集合。 func (s *stream) FlatMap(mapFunc interface{}) *stream 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) var data []int stream.FlatMap(func(s student) []int { return s.scores }).ToSlice(&data) fmt.Printf("\t%v\n", data) 输出: [67 79 61 80 76 80 62 69 68 65 97 86 68 78 67 68 90 75 87 91 89 91 65 86 94 63 93 64 99 93] ### 排序 Sort ### Sort 方法根据一定队则对集合中的元素进行排序,参数为比较函数,形如func(o1,o2 T) bool,参数为集合中的两个元素,返回值为第一参数是否小于第二个参数。排序算法使用sort中的排序算法。 Sort 方法是中间操作。 func (s *stream) Sort(lessFunc interface{}) *stream 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) stream.Sort(func(s1, s2 student) bool { return s1.scores[0]+s1.scores[1]+s1.scores[2] > s2.scores[0]+s2.scores[1]+s2.scores[2] }).ForEach(func(s student) { fmt.Printf("\t%s\n", s.String()) }) 输出: {id:7, name:King, age:22,scores:[87 91 89]} {id:10, name:Jim, age:20,scores:[64 99 93]} {id:9, name:King, age:21,scores:[94 63 93]} {id:4, name:Lucy, age:22,scores:[65 97 86]} {id:8, name:Jack, age:16,scores:[91 65 86]} {id:2, name:Lee, age:22,scores:[80 76 80]} {id:6, name:Jim, age:20,scores:[68 90 75]} {id:5, name:Mask, age:15,scores:[68 78 67]} {id:1, name:Kate, age:16,scores:[67 79 61]} {id:3, name:Lee, age:15,scores:[62 69 68]} ### 去重 Distinct ### Distinct 方法会对集合中的元素进行比较,并将重复的元素过滤掉. 参数为比较函数,形如 func(o1,o2 T) bool,参数为集合中的两个元素,返回值为两个元素是否相等。 Distinct 方法是中间操作。 func (s *stream) Distinct(equalFunc interface{}) *stream 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) stream.Map(func(s student) string { return s.name }).Distinct(func(p1, p2 string) bool { return p1 == p2 }).ForEach(func(s string) { fmt.Printf("\t%s\n", s) }) 输出: Kate Lee Lucy Mask Jim King Jack ### 提取 Peek ### Peek 方法遍历集合的每个元素,执行一定的处理,处理函数形如func(o T),参数为集合每一个元素,没有返回值。 Peek 方法和 ForEach 方法的区别,它是一个中间操作,可以继续调用Stream的其他方法。 func (s *stream) Peek(peekFunc interface{}) *stream 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) stream.Filter(func(s student) bool { return s.age%2 == 0 }).Call(func() { fmt.Println("\tfilter by age % 2 == 0") }).Peek(func(s student) { fmt.Printf("\t%s\n", s.String()) }).Filter(func(s student) bool { return s.age > 18 }).Call(func() { fmt.Println("\tfilter by age > 18") }).Peek(func(s student) { fmt.Printf("\t%s\n", s.String()) }).Exec() 输出: filter by age % 2 == 0 {id:1, name:Kate, age:16,scores:[67 79 61]} {id:2, name:Lee, age:22,scores:[80 76 80]} {id:4, name:Lucy, age:22,scores:[65 97 86]} {id:6, name:Jim, age:20,scores:[68 90 75]} {id:7, name:King, age:22,scores:[87 91 89]} {id:8, name:Jack, age:16,scores:[91 65 86]} {id:10, name:Jim, age:20,scores:[64 99 93]} filter by age > 18 {id:2, name:Lee, age:22,scores:[80 76 80]} {id:4, name:Lucy, age:22,scores:[65 97 86]} {id:6, name:Jim, age:20,scores:[68 90 75]} {id:7, name:King, age:22,scores:[87 91 89]} {id:10, name:Jim, age:20,scores:[64 99 93]} ### 调用 Call ### Call 方法可以在Stream对象执行过程中拿到集合的所有数据,可以对中间结果做一些处理,参数为处理函数,形如func(o []T),参数为整个集合的数据。 Call 方法为中间操作。 func (s *stream) Call(callFunc interface{}) *stream ### 检查 Check ### Check 方法可以在Stream对象执行过程中检查是否需要进行后续操作,参数为判断函数,形如func(o []T) bool,参数为整个集合的数据,返回值为是否继续处理数据。 Check 方法为中间操作。 Check 方法与Call 方法的区分是,它可以终止整个Steam的执行。 func (s *stream) Check(checkFunc interface{}) *stream ### 限制 Limit ### Limit 方法可以限制集合中元素的数量,参数为显示的数量。 Limit 方法为中间操作。 func (s *stream) Limit(num int) *stream 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) stream.Limit(5).Call(func() { fmt.Println("\tlimit by 5") }).ForEach(func(s student) { fmt.Printf("\t%s\n", s.String()) }) 输出: limit by 5 {id:1, name:Kate, age:16,scores:[67 79 61]} {id:2, name:Lee, age:22,scores:[80 76 80]} {id:3, name:Lee, age:15,scores:[62 69 68]} {id:4, name:Lucy, age:22,scores:[65 97 86]} {id:5, name:Mask, age:15,scores:[68 78 67]} ### 跳过 Skip ### Skip 方法可以在处理过程中跳过指定数目的元素,参数为跳过的数量. func (s *stream) Skip(num int) *stream 例子: stream.Skip(5).Call(func() { fmt.Println("\tskip by 5") }).ForEach(func(s student) { fmt.Printf("\t%s\n", s.String()) }) 输出: skip by 5 {id:6, name:Jim, age:20,scores:[68 90 75]} {id:7, name:King, age:22,scores:[87 91 89]} {id:8, name:Jack, age:16,scores:[91 65 86]} {id:9, name:King, age:21,scores:[94 63 93]} {id:10, name:Jim, age:20,scores:[64 99 93]} ### 全部匹配 AllMatch ### AllMatch 判断集合中的元素是否都符合条件,需要提供一个判断函数,形如 func(o T) bool , 参数为集合中的元素,返回值为是否条件。 AllMatch 方法为终止操作,返回值为是否所有都符合条件。 func (s *stream) AllMatch(matchFunc interface{}) bool ### 任一匹配 AnyMatch ### AnyMatch 判断集合中的元素是否有任一元素符合条件,需要提供一个判断函数,形如 func(o T) bool ,参数为集合中的元素,返回值为是否条件。 AnyMatch 方法为终止操作,返回值为是否有任一元素符合条件。 func (s *stream) AnyMatch(matchFunc interface{}) bool ### 全不匹配 NoneMatch ### NoneMatch 判断集合中的元素是否所有元素都不符合条件,需要提供一个判断函数,形如 func(o T) bool ,参数为集合中的元素,返回值为是否条件。 NoneMatch 方法为终止操作,返回值为是否所有元素都不符合条件。 func (s *stream) NoneMatch(matchFunc interface{}) bool 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) r1 := stream.AllMatch(func(s student) bool { return s.age > 20 }) stream.Reset() r2 := stream.AnyMatch(func(s student) bool { return s.name == "Jim" }) stream.Reset() r3 := stream.NoneMatch(func(s student) bool { return s.scores[0]+s.scores[1]+s.scores[2] > 270 }) fmt.Printf("\tAllMatch: %t, AnyMatch: %t, NoneMatch: %t \n", r1, r2, r3) 输出: AllMatch: false, AnyMatch: true, NoneMatch: true ### 计数 Count ### Count 返回集合中元素的数量。 Count 为终止操作。 func (s *stream) Count() int 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) r := stream.Count() fmt.Printf("\t%d\n", r) 输出: 10 ### 分组 Group ### Group 方法可以根据规则,将集合中的元素进行分组,需要提供一个分组函数,形如func(o T1) (key T2,value T3),参数为集合中的元素,返回值为分组的key和value。 Group 方法为终止操作,返回值为分组的map。 func (s *stream) Group(groupFunc interface{}) interface{}\ ### 最大值 Max ### Max 方法返回集合中最大的元素,需要提供一个比较函数,形如func(o1,o2 T) bool,参数为集合中的两个元素,返回值为第一参数是否小于第二个参数。 Max 方法为终止操作。 func (s *stream) Max(lessFunc interface{}) interface{} ### 最小值 Min ### Min 方法返回集合中最大的元素,需要提供一个比较函数,形如func(o1,o2 T) bool,参数为集合中的两个元素,返回值为第一参数是否小于第二个参数。 Min 方法为终止操作。 func (s *stream) Min(lessFunc interface{}) interface{} 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) r1 := stream.Max(func(s1, s2 student) bool { return s1.scores[0]+s1.scores[1]+s1.scores[2] < s2.scores[0]+s2.scores[1]+s2.scores[2] }) stream.Reset() r2 := stream.Min(func(s1, s2 student) bool { return s1.scores[0]+s1.scores[1]+s1.scores[2] < s2.scores[0]+s2.scores[1]+s2.scores[2] }) fmt.Printf("\tMax: %v, Min: %v \n", r1, r2) 输出: Max: {7 King 22 [87 91 89]}, Min: {3 Lee 15 [62 69 68]} ### 最先匹配 First ### First 方法返回第一个符合条件的元素,需要提供一个匹配函数,形如 func(o T) bool,参数为集合中的元素,返回值表示该元素是否匹配条件。 First 为终止操作。 func (s *stream) First(matchFunc interface{}) interface{} ### 最后匹配 Last ### First 方法返回第一个符合条件的元素,需要提供一个匹配函数,形如 func(o T) bool,参数为集合中的元素,返回值表示该元素是否匹配条件。 First 为终止操作。 func (s *stream) Last(matchFunc interface{}) interface{} ### 规约 Reduce ### Reduce 方法可以基于一个初始值,遍历将规约函数应用于集合中的每个元素,得到最终结果,规约函数形如 func(r T2,o T) T2,参数为前面的元素计算结果和当前元素,返回值为新的结果。 Reduce 为终止操作,返回值为规约计算后的结果。 func (s *stream) Reduce(initValue interface{}, reduceFunc interface{}) interface{} 例子: students := createStudents() stream, _ := New(students) r := 0 r = stream.Map(func(s student) int { return s.scores[0] }).Reduce(r, func(sum int, i int) int { return sum + i }).(int) fmt.Printf("\t%d\n", r) 输出: 746

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