手把手帶你體驗Stream流

  • 2019 年 10 月 7 日
  • 筆記

前言

只有光頭才能變強。 文本已收錄至我的GitHub倉庫，歡迎Star：https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y

上一篇講解到了Lambda表達式的使用《最近學到的Lambda表達式基礎知識》，還沒看的同學可以先去閱讀一下哈~

相信也有不少的同學想要知道：Lambda表達式在工作中哪個場景會用得比較多？跟Lambda搭邊的，使用Stream流會比較多

一般人第一次看Stream流的代碼，都會有點看不懂(它的代碼看起來好像就不是寫Java一樣.)，希望這篇文章能帶大家入個門

一、體驗Stream流

大家在自學時，大多數會學過一個程序：算出從數組元素的和，當時我們是怎麼寫的？一般來說是這樣的：

public static void main(String[] args) {      int[] nums = { 1, 2, 3 };      int sum = 0;      for (int i : nums) {          sum += i;      }      System.out.println("結果為：" + sum);  }

如果我們使用Stream流的話，可以這樣：

public static void main(String[] args) {      int[] nums = { 1, 2, 3 };      int sum2 = IntStream.of(nums).sum();      System.out.println("結果為：" + sum2);  }

從代碼量上可以明顯看出，用Stream流的方式會少一些。

我理解的Stream流編程就是：某些場景會經常用到操作(求和/去重/過濾….等等)，已經封裝好API給你了，你自己別寫了，調我給你提供的API就好了。

1.1 支持並發

回到我們最原始的代碼：

public static void main(String[] args) {      int[] nums = { 1, 2, 3 };      int sum = 0;      for (int i : nums) {          sum += i;      }      System.out.println("結果為：" + sum);  }

如果我們想要for循環的內部支持並發的話，顯然不太好去寫。但使用Stream流的方式，調用一個方法就可以支持並發(parallel)：

public static void main(String[] args) {      int[] nums = { 1, 2, 3 };      int sum2 = IntStream.of(nums).parallel().sum();      System.out.println("結果為：" + sum2);  }

優點：調API肯定是比自己寫的代碼量要少。 缺點：不方便調試

為什麼要使用Stream流在我看來就是以上兩個原因：

  • 方便並發
  • 代碼量少(直接調用API)

二、如何使用Stream流？

Stream繼承結構圖

使用Stream流分為三步：

  1. 創建Stream流
  2. 通過Stream流對象執行中間操作
  3. 執行最終操作，得到結果

三步走

2.1 創建流

創建流我們最常用的就是從集合中創建出流

/**   * 返回的都是流對象   * @param args   */  public static void main(String[] args) {      List<String> list = new ArrayList<>();      // 從集合創建      Stream<String> stream = list.stream();      Stream<String> stream1 = list.parallelStream();        // 從數組創建      IntStream stream2 = Arrays.stream(new int[]{2, 3, 5});        // 創建數字流      IntStream intStream = IntStream.of(1, 2, 3);        // 使用random創建      IntStream limit = new Random().ints().limit(10);    }

2.2 執行中間操作

怎麼理解中間操作？意思是這樣的：在上面我們已經能創建出Stream了，我們是對Stream進行操作，對Stream操作返回完返回的還是Stream，那麼我們稱這個操作為中間操作。

中間操作 解釋

比如，我們現在有個字符串my name is 007，代碼如下：

String str = "my name is 007";    Stream.of(str.split(" ")).filter(s -> s.length() > 2)      .map(s -> s.length()).forEach(System.out::println);

分解：

1、從字符串數組創建出流對象:

Stream<String> split = Stream.of(str.split(" "));

2、通過流對象的API執行中間操作(filter)，返回的還是流對象：

Stream<String> filterStream = split.filter(s -> s.length() > 2);

3、通過返回的流對象再執行中間操作(map)，返回的還是流對象：

Stream<Integer> integerStream = filterStream.map(s -> s.length());

因為中間操作返回的都是流對象，所以我們可以鏈式調用。

注意：Stream上的操作並不會立即執行，只有等到用戶真正需要結果的時候才會執行（惰性求值）。

比如說，peek()是一個中間操作，返回的是Stream流對象，只要它不執行最終的操作，這個Stream是不會執行的。

String str = "my name is 007";  Stream.of(str.split(" ")).peek(System.out::println); // 不會有信息打印

2.3 執行最終操作

最終操作返回的不再是Stream對象，調用了最終操作的方法，Stream才會執行。還是以上面的例子為例：

String str = "my name is 007";  Stream.of(str.split(" ")).peek(System.out::println).forEach(System.out::println)

這次我們加入了最終操作，所以這次的Stream流會被執行，由於中間操作和最終操作都是執行打印，所以會看到兩次打印：

結果圖

至於中間操作和最終操作怎麼區分，我們以返回值來看就行了。中間操作返回的是Stream實例對象，最終操作返回的不是Stream實例對象：

Stream接口的方法

最後

這篇文章主要跟大家一起初步認識一下Stream流，至於中間操作、最終操作的API講解我就不寫了(網上的教程也很多)

使用Stream的原因我認為有兩個：

  1. JDK庫提供現有的API，代碼寫起來簡潔優化
  2. 方便並發。大家可以記住一個結論：在多核情況下，可以使用並行Stream API來發揮多核優勢。在單核的情況下，我們自己寫的for性能不比Stream API 差多少

參考資料：

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