《Java 8 in Action》Chapter 4：引入流
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
1. 流簡介
流是Java API的新成員，它允許你以聲明性方式處理數據集合(通過查詢語句來表達，而不是臨時編寫一個實現)。就現在來說，你可以把它們看成遍曆數據集的高級迭代器。此外，流還可以透明地並行處理。讓我們來看一個實例返回低熱量(<400)的菜肴名稱：
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); } } // 用匿名類對菜肴排序 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卡路里以下的菜肴 .sorted(comparing(Dish::getCalories)) // 按照卡路里排序 .map(Dish::getName) // 提取菜肴名稱 .collect(toList()); // 將所有的名稱保存在List中 利用多核架構並行執行，只需要把stream()換成parallelStream()Java 8中的Stream API特性：
- 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：
- 元素序列——就像集合一樣，流也提供了一個接口，可以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。
- 數據處理操作——流的數據處理功能支持類似於數據庫的操作，以及函數式編程語言中的常用操作，如filter、map、reduce、find、match、sort等。流操作可以順序執行，也可並行執行。
- 流水線——很多流操作本身會返回一個流，這樣多個操作就可以鏈接起來，形成一個大的流水線。這讓我們下一章中的一些優化成為可能，如延遲和短路。流水線的操作可以看作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同，流的迭代操作是在背後進行的。
2. 流與集合
集合與流之間的差異就在於什麼時候進行計算。集合是一個內存中的數據結構，它包含數據結構中目前所有的值——集合中的每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。集合和流的另一個關鍵區別在於它們遍曆數據的方式。
2.1 只能遍歷一次
和迭代器類似，流只能遍歷一次。遍歷完之後，我們就說這個流已經被消費掉了。以下代碼會拋出一個異常，說流已被消費掉了：
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接口需要用戶去做迭代(比如用for-each)，這稱為外部迭代。相反,Streams庫使用內部迭代
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:用背後的迭代器做外部迭代 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. 流操作
java.util.stream.Stream中的Stream接口定義了許多操作。它們可以分為兩大類。可以連接起來的流操作稱為中間操作，關閉流的操作稱為終端操作。
中間操作：除非流水線上觸發一個終端操作，否則中間操作不會執行任何處理。
終端操作：會從流的流水線生成結果。其結果是任何不是流的值。
流的使用一般包括三件事:
- 一個數據源(如集合)來執行一個查詢;
- 一個中間操作鏈，形成一條流的流水線;
- 一個終端操作，執行流水線，並能生成結果。
流的流水線背後的理念類似於構建器模式。
常見流操作：
4. 小結
以下是你應從本章中學到的一些關鍵概念。
- 流是「從支持數據處理操作的源生成的一系列元素」。
- 流利用內部迭代:迭代通過filter、map、sorted等操作被抽象掉了。
- 流操作有兩類:中間操作和終端操作。
- filter和map等中間操作會返回一個流，並可以鏈接在一起。可以用它們來設置一條流水線，但並不會生成任何結果
- forEach和count等終端操作會返回一個非流的值，並處理流水線以返回結果。
- 流中的元素是按需計算的。
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