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手把手带你体验Stream流

jiezi

前言

只有光头才能变强。

文本已收录至我的 GitHub 仓库，欢迎 Star：https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y

上一篇讲解到了 Lambda 表达式的使用《最近学到的 Lambda 表达式基础知识》，还没看的同学可以先去阅读一下哈~

相信也有不少的同学想要知道：Lambda 表达式在工作中哪个场景会用得比较多？跟 Lambda 搭边的，使用 Stream 流 会比较多

一般人第一次看 Stream 流的代码，都会有点看不懂(它的代码看起来好像就不是写 Java 一样.)，希望这篇文章能带大家入个门

一、体验 Stream 流

大家在自学时，大多数会学过一个程序：算出从数组元素的和，当时我们是怎么写的？一般来说是这样的：

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

如果我们使用 Stream 流的话，可以这样：

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

从 代码量 上可以明显看出，用 Stream 流的方式会少一些。

我理解的 Stream 流编程就是：某些场景会经常用到操作(求和 / 去重 / 过滤 …. 等等)，已经封装好 API 给你了，你自己别写了，调我给你提供的 API 就好了。

1.1 支持并发

回到我们最原始的代码：

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

如果我们想要 for 循环的内部支持并发的话，显然不太好去写。但使用 Stream 流的方式，调用一个方法就可以支持并发(parallel)：

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

优点：调 API 肯定是比自己写的代码量要少。

缺点：不太方便调试

为什么要使用 Stream 流在我看来就是以上两个原因：

  • 方便并发
  • 代码量少(直接调用 API)

二、如何使用 Stream 流？

使用 Stream 流分为三步：

  1. 创建 Stream 流
  2. 通过 Stream 流对象执行中间操作
  3. 执行最终操作，得到结果

2.1 创建流

创建流我们最常用的就是 从集合中 创建出流

/**
 * 返回的都是流对象
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<>();
    // 从集合创建
    Stream<String> stream = list.stream();
    Stream<String> stream1 = list.parallelStream();

    // 从数组创建
    IntStream stream2 = Arrays.stream(new int[]{2, 3, 5});

    // 创建数字流
    IntStream intStream = IntStream.of(1, 2, 3);

    // 使用 random 创建
    IntStream limit = new Random().ints().limit(10);

}

2.2 执行中间操作

怎么理解中间操作？意思是这样的：在上面我们已经能创建出 Stream 了，我们是对 Stream 进行操作，对 Stream 操作返回完返回的还是 Stream，那么我们称这个操作为中间操作。

比如，我们现在有个字符串my name is 007，代码如下：

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、从字符串数组创建出流对象:

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

2、通过流对象的 API 执行中间操作(filter)，返回的还是流对象：

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

3、通过返回的流对象再执行中间操作(map)，返回的还是流对象：

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

因为中间操作返回的都是 流对象 ，所以我们可以 链式调用。

注意：Stream 上的操作并不会立即执行，只有等到用户真正需要结果的时候才会执行（惰性求值）。

比如说，peek()是一个中间操作，返回的是 Stream 流对象，只要它不执行最终的操作，这个 Stream 是不会执行的。

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

2.3 执行最终操作

最终操作返回的不再是 Stream 对象，调用了最终操作的方法，Stream 才会执行。还是以上面的例子为例：

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

这次我们加入了最终操作，所以这次的 Stream 流会被执行，由于中间操作和最终操作都是执行打印，所以会看到两次打印：

至于中间操作和最终操作怎么区分，我们以 返回值 来看就行了。中间操作返回的是 Stream 实例对象，最终操作返回的不是 Stream 实例对象：

最后

这篇文章主要跟大家一起初步认识一下 Stream 流，至于中间操作、最终操作的 API 讲解我就不写了(网上的教程也很多)

使用 Stream 的原因我认为有两个：

  1. JDK 库提供现有的 API，代码写起来简洁优化
  2. 方便并发。大家可以记住一个结论：在 多核 情况下，可以使用 并行 Stream API 来发挥多核优势。在单核的情况下，我们自己写的for 性能不比 Stream API 差多少

参考资料：

  • Java8 中的流操作 - 基本使用 & 性能测试
  • Java 8 的 Stream 代码，你能看懂吗？

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