进一步了解Stream

骑猪看日落 2022-12-23 07:29 125阅读 0赞

前面我们已对Stream有个初步的了解，现在在深入了解下吧。

## 一、概述 ##

Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念，它可以指定你希望对集合进行的操作，可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API 对集合数据进行操作，就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简而言之，Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。

特点：

*  不是数据结构，不会保存数据。
 *  不会修改原来的数据源，它会将操作后的数据保存到另外一个对象中。（保留意见：毕竟peek方法可以修改流中元素）
 *  惰性求值，流在中间处理过程中，只是对操作进行了记录，并不会立即执行，需要等到执行终止操作的时候才会进行实际的计算。

## 二、流到底是什么 ##

简短的定义就是“从支持数据处理操作的源生成的元素序列”。让我们一步步剖析这个定义。

*  元素序列——就像集合一样，流也提供了一个接口，可以访问特定元素类型的一组有序  
    值。因为集合是数据结构，所以它的主要目的是以特定的时间/空间复杂度存储和访问元  
    素（如ArrayList 与 LinkedList）。但流的目的在于表达计算，比如你前面见到的  
    filter、sorted和map。集合讲的是数据，流讲的是计算。
 *  源——流会使用一个提供数据的源，如集合、数组或输入/输出资源。 请注意，从有序集  
    合生成流时会保留原有的顺序。由列表生成的流，其元素顺序与列表一致。
 *  数据处理操作——流的数据处理功能支持类似于数据库的操作，以及函数式编程语言中  
    的常用操作，如filter、map、reduce、find、match、sort等。流操作可以顺序执  
    行，也可并行执行。

此外，流操作有两个重要的特点。

*  流水线——很多流操作本身会返回一个流，这样多个操作就可以链接起来，形成一个大  
    的流水线。这让优化某些操作成为可能，如延迟和短路。流水线的操作可以  
    看作对数据源进行数据库式查询。
 *  内部迭代——与使用迭代器显式迭代的集合不同，流的迭代操作是在背后进行的。

## 三、流的使用 ##

java.util.stream.Stream中的Stream接口定义了许多操作。它们可以分为两大类。我  
们来看一下例子：  
![在这里插入图片描述][20201124094105477.png_pic_center]  
你可以看到两类操作：

*  filter、map和limit可以连成一条流水线；
 *  collect触发流水线执行并关闭它。  
    可以连接起来的流操作称为中间操作，关闭流的操作称为终端操作。 下面展示了这两类  
    操作。这种区分有什么意义呢？  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjg2ODYzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

总而言之，流的使用一般包括三件事：

*  一个数据源（如集合）来执行一个查询；
 *  一个中间操作链，形成一条流的流水线；
 *  一个终端操作，执行流水线，并能生成结果。  
    流的流水线背后的理念类似于构建器模式。①在构建器模式中有一个调用链用来设置一套配  
    置（对流来说这就是一个中间操作链），接着是调用built方法（对流来说就是终端操作）。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjg2ODYzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

[20201124094105477.png_pic_center]: /images/20221120/5ef628b654034929b8f186838970e87d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjg2ODYzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/d7871eba51fc4f37ba1eb2b53c602c88.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mjg2ODYzOA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221120/1f5227d2864b407eaab9bd149ef43042.png