《Java 8 in Action》Chapter 4：引入流

時間 2019-11-16

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1. 流簡介

流是Java API的新成員，它容許你以聲明性方式處理數據集合(經過查詢語句來表達，而不是臨時編寫一個實現)。就如今來講，你能夠把它們當作遍歷數據集的高級迭代器。此外，流還能夠透明地並行處理。讓咱們來看一個實例返回低熱量(<400)的菜餚名稱：java

Java7版本：
List<Dish> lowCaloricDishes = new ArrayList<>();
// 用累加器篩選元素
for(Dish d: menu){
    if(d.getCalories() < 400){
        lowCaloricDishes.add(d);
    }
}
// 用匿名類對菜餚排序
Collections.sort(lowCaloricDishes, new Comparator<Dish>() {
    public int compare(Dish d1, Dish d2){
        return Integer.compare(d1.getCalories(), d2.getCalories());
    }
});
// 處理排序後的菜名列表
List<String> lowCaloricDishesName = new ArrayList<>();
for(Dish d: lowCaloricDishes){
    lowCaloricDishesName.add(d.getName());
}
Java8版本：
import static java.util.Comparator.comparing;
import static java.util.stream.Collectors.toList;
List<String> lowCaloricDishesName = menu.stream()
                                        .filter(d -> d.getCalories() < 400)    // 選出400卡路里如下的菜餚
                                        .sorted(comparing(Dish::getCalories))    // 按照卡路里排序
                                        .map(Dish::getName)                    // 提取菜餚名稱
                                        .collect(toList());                    // 將全部的名稱保存在List中
利用多核架構並行執行，只須要把stream()換成parallelStream()

Java 8中的Stream API特性：數據庫

聲明性——更簡潔，更易讀
可複合——更靈活
可並行——性能更好

流定義：編程

元素序列——就像集合同樣，流也提供了一個接口，能夠訪問特定元素類型的一組有序值。
源——流會使用一個提供數據的源，如集合、數組或輸入/輸出資源。請注意，從有序集合生成流時會保留原有的順序。由列表生成的流，其元素順序與列表一致。
數據處理操做——流的數據處理功能支持相似於數據庫的操做，以及函數式編程語言中的經常使用操做，如filter、map、reduce、find、match、sort等。流操做能夠順序執行，也可並行執行。
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。這讓咱們下一章中的一些優化成爲可能，如延遲和短路。流水線的操做能夠看做對數據源進行數據庫式查詢。
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。

2. 流與集合

集合與流之間的差別就在於何時進行計算。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。相比之下，流則是在概念上固定的數據結構(你不能添加或刪除元素)，其元素則是按需計算的。集合和流的另外一個關鍵區別在於它們遍歷數據的方式。segmentfault

2.1 只能遍歷一次

和迭代器相似，流只能遍歷一次。遍歷完以後，咱們就說這個流已經被消費掉了。如下代碼會拋出一個異常，說流已被消費掉了：數組

List<String> title = Arrays.asList(「Java8」,」In」, 「Action」);
Stream<String> s = title.stream();
s.forEach(System.out::println);
s.forEach(System.out::println);

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
    at java.util.stream.AbstractPipeline.sourceStageSpliterator(AbstractPipeline.java:279)
    at java.util.stream.ReferencePipeline$Head.forEach(ReferencePipeline.java:580)
    at com.lujiahao.learnjava8.chapter4.StreamAndCollection.main(StreamAndCollection.java:16)

2.2 外部迭代與內部迭代

使用Collection接口須要用戶去作迭代(好比用for-each)，這稱爲外部迭代。相反,Streams庫使用內部迭代數據結構

集合:用for-each循環外部迭代
List<String> names = new ArrayList<>();
for(Dish d: menu){
    names.add(d.getName());
}

集合:用背後的迭代器作外部迭代
List<String> names = new ArrayList<>();
Iterator<String> iterator = menu.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
    Dish d = iterator.next();
    names.add(d.getName());
}

流:內部迭代
List<String> names = menu.stream()
                        .map(Dish::getName)
                        .collect(toList());

3. 流操做

java.util.stream.Stream中的Stream接口定義了許多操做。它們能夠分爲兩大類。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：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。
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。
架構