JDK8- java.util.stream 庫筆記


所有流計算都有一種共同的結構:它們具有一個流來源、0 或多個中間操作,以及一個終止操作

流的元素可以是對象引用 (Stream<String>),也可以是原始整數 (IntStream)、長整型 (LongStream) 或雙精度 (DoubleStream)。

JDK 中的流來源
方法 描述
Collection.stream() 使用一個集合的元素創建一個流。
Stream.of(T...) 使用傳遞給工廠方法的參數創建一個流。
Stream.of(T[]) 使用一個數組的元素創建一個流。
Stream.empty() 創建一個空流。
Stream.iterate(T first, BinaryOperator<T> f) 創建一個包含序列 first, f(first), f(f(first)), ... 的無限流
Stream.iterate(T first, Predicate<T> test, BinaryOperator<T> f) (僅限 Java 9)類似於 Stream.iterate(T first, BinaryOperator<T> f),但流在測試預期返回 false 的第一個元素上終止。
Stream.generate(Supplier<T> f) 使用一個生成器函數創建一個無限流。
IntStream.range(lower, upper) 創建一個由下限到上限(不含)之間的元素組成的 IntStream
IntStream.rangeClosed(lower, upper) 創建一個由下限到上限(含)之間的元素組成的 IntStream
BufferedReader.lines() 創建一個有來自 BufferedReader 的行組成的流。
BitSet.stream() 創建一個由 BitSet 中的設置位的索引組成的 IntStream
Stream.chars() 創建一個與 String 中的字符對應的 IntStream

 

中間操作負責將一個流轉換為另一個流,中間操作包括 filter()(選擇與條件匹配的元素)、map()(根據函數來轉換元素)、distinct()(刪除重復)、limit()(在特定大小處截斷流)和 sorted()

中間流操作
操作 內容
filter(Predicate<T>) 與預期匹配的流的元素
map(Function<T, U>) 將提供的函數應用於流的元素的結果
flatMap(Function<T, Stream<U>> 將提供的流處理函數應用於流元素后獲得的流元素
distinct() 已刪除了重復的流元素
sorted() 按自然順序排序的流元素
Sorted(Comparator<T>) 按提供的比較符排序的流元素
limit(long) 截斷至所提供長度的流元素
skip(long) 丟棄了前 N 個元素的流元素
takeWhile(Predicate<T>) (僅限 Java 9)在第一個提供的預期不是 true 的元素處階段的流元素
dropWhile(Predicate<T>) (僅限 Java 9)丟棄了所提供的預期為 true 的初始元素分段的流元素

 

中間操作始終是惰性的:調用中間操作只會設置流管道的下一個階段,不會啟動任何操作。

重建操作可進一步划分為無狀態 和有狀態 操作。

無狀態操作(比如 filter() 或 map())可獨立處理每個元素,而有狀態操作(比如 sorted() 或 distinct())可合並以前看到的影響其他元素處理的元素狀態。

數據集的處理在執行終止操作時開始,比如縮減(sum() 或 max())、應用 (forEach()) 或搜索 (findFirst()) 操作。

終止操作會生成一個結果或副作用。
執行終止操作時,會終止流管道,如果您想再次遍歷同一個數據集,可以設置一個新的流管道。

終止流操作
操作 描述
forEach(Consumer<T> action) 將提供的操作應用於流的每個元素。
toArray() 使用流的元素創建一個數組。
reduce(...) 將流的元素聚合為一個匯總值。
collect(...) 將流的元素聚合到一個匯總結果容器中。
min(Comparator<T>) 通過比較符返回流的最小元素。
max(Comparator<T>) 通過比較符返回流的最大元素。
count() 返回流的大小。
{any,all,none}Match(Predicate<T>) 返回流的任何/所有元素是否與提供的預期相匹配。
findFirst() 返回流的第一個元素(如果有)。
findAny() 返回流的任何元素(如果有)。

流與集合比較

盡管流在表面上可能類似於集合(您可以認為二者都包含數據),但事實上,它們完全不同。集合是一種數據結構;它的主要關注點是在內存中組織數據,而且集合會在一段時間內持久存在。集合通常可用作流管道的來源或目標,但流的關注點是計算,而不是數據。數據來自其他任何地方(集合、數組、生成器函數或 I/O 通道),而且可通過一個計算步驟管道處理來生成結果或副作用,在此刻,流已經完成了。流沒有為它們處理的元素提供存儲空間,而且流的生命周期更像一個時間點 — 調用終止操作。不同於集合,流也可以是無限的;相應地,一些操作(limit()findFirst())是短路,而且可在無限流上運行有限的計算。

集合和流在執行操作的方式上也不同。集合上的操作是急切和突變性的;在 List 上調用 remove() 方法時,調用返回后,您知道列表狀態會發生改變,以反映指定元素的刪除。對於流,只有終止操作是急切的;其他操作都是惰性的。流操作表示其輸入(也是流)上的功能轉換,而不是數據集上的突變性操作(過濾一個流會生成一個新流,新流的元素是輸入流的子集,但沒有從來源刪除任何元素)。

 


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