Java8新特性之：流（一）

一. 流的概念

    流是Java API的新成員，它容許你以聲明性的方式處理數據集合（經過查詢語句來表達，而不是臨時編寫一個實現）。

    Stream API的特性：

        -- 聲明性：更簡潔，更易讀；

        -- 可複合：更靈活；

        -- 可並行：性能更好。

    1.流的定義：從支持數據處理操做的源生成的元素序列。

        流有兩個重要特色：

            -- 流水線：不少流操做自己會返回一個流，這樣多個操做就能夠連接起來，造成一個大的流水線；

            -- 內部迭代：與使用迭代器顯式迭代的集合不一樣，流的迭代操做是在背後進行的。

        案例：

public class Dish {
    private final String name;
    private final int calories;
    private final boolean vegetarian;
    private final DishType type;
    
    public Dish(String name, boolean vegetarian, int calories, DishType type) {
        this.name = name;
        this.vegetarian = vegetarian;
        this.calories = calories;
        this.type = type;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
    
    public int getCalories() {
        return calories;
    }
    
    public boolean isVegetarian() {
        return vegetarian;
    }
}

public static void main(String[] args) {
    List<Dish> menu = Arrays.asList(
        new Dish("pork", false, 800, DishType.MEAT),
        new Dish("prawns", false, 300, DishType.FISH),
        new Dish("chicken", false, 700, DishType.MEAT),
        new Dish("rice", true, 350, DishType.OTHER)
    );
    
    List<String> threeHighCaloricDishNames = menu.stream() //菜單流Stream<Dish>
        .filter(d -> d.getCalories() > 300) //Stream<Dish>
        .map(Dish::getName) //Stream<String>
        .limit(3) //Stream<String>
        .collect(toList()); //List<String>,collect操做開始處理流水線
        
    System.out.println(threeHighCaloricDishNames);  //結果：[pork, chicken, rice]
}

        數據源：menu，它給流提供一個元素序列，而後對流應用一系列數據處理操做：filter、map、limit和collect。除了collect以外，全部這些操做都會返回一個流，這樣它們就能夠接成一條流水線，因而就能夠當作對源的一個查詢。最後collect開始處理流水線，並返回結果。在調用collect以前，沒有任何結果產生，實際上根本沒有從menu裏選擇元素。能夠理解爲：鏈中的方法都在排隊等待，直到調用collect。

    2.流操做

        流操做分爲中間操做和終端操做。能夠鏈接起來的流操做稱爲中間操做，關閉流的操做稱爲終端操做。

        中間操做：中間操做會返回另外一個流。這讓多個操做能夠鏈接起來造成一個查詢。

                        除非流水線上觸發一個終端操做，不然中間操做不會執行任何處理。這是由於中間操做通常均可以合併起來，在終端操做時一次性所有處理。

        終端操做：終端操做會從流的流水線生成結果。其結果是任何不是流的值。

public static void main(String[] args) {
    List<Dish> menu = Arrays.asList(
    new Dish("pork", false, 800, DishType.MEAT),
    new Dish("prawns", false, 300, DishType.FISH),
    new Dish("chicken", false, 700, DishType.MEAT),
    new Dish("rice", true, 350, DishType.OTHER)
    );
    
    List<String> names = menu.stream()
        .filter(d -> {
            System.out.println("filtering " + d.getName());
            return d.getCalories() > 130;
        })
        .map(d -> {
            System.out.println("mapping " + d.getName());
            return d.getName();
        })
        .limit(3)
        .collect(toList());
        
    System.out.println(names);
}

輸出結果：
filtering pork
mapping pork
filtering prawns
mapping prawns
filtering chicken
mapping chicken
[pork, prawns, chicken]

        根據上例能夠發現，儘管filter和map是兩個獨立的操做，但它們合併到同一次遍歷中了（這種技術稱爲循環合併）。

二. 流與集合的異同

    集合與流之間的差別在於何時進行計算。

    集合：是一個內存中的數據結構，它包含數據結構中目前全部的值--集合中的每一個元素都得先算出來才能添加到集合中。

    流：是在概念上固定的數據結構（不能添加或刪除元素），其元素師按需計算的。

    流就像是一個延遲建立的集合：只有在消費者要求的時候纔會計算值。

    1.流只能遍歷一次

        流和迭代器相似，只能遍歷一次，遍歷後說明這個流已經被消費了。

public static void main(String[] args) {
    List<String> title = Arrays.asList("dispatch", "settlement", "wyvern");
    Stream<String> s = title.stream();
    s.forEach(System.out::println);
    s.forEach(System.out::println); //當執行到這裏時會報IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
}

    2.集合和流在遍歷數據方式的區別

        Collection接口須要作迭代(for-each)，稱爲外部迭代。

        Stream庫使用內部迭代。

        內部迭代的優勢：項目能夠透明地並行處理，或者用更優化的順序進行處理。

        內部迭代的前提：你已經預先定義好了可以隱藏迭代的操做列表，例如filter或map。