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Java 8 Stream

2023-07-26 09:51 作者:啥玩意你再说一遍  | 我要投稿

关于StreamAPI其实你也不必知道这么多,明白这五个问题就可以了:

什么是Stream?

如何转化为Stream?

什么是中间操作(intermediate operation)?

什么是最终操作(terminal operation)?

IDEA集成开发环境如何DEBUG?

一什么是Stream?

在Java 8中,Stream是一种用于操作集合和数组的数据处理工具,它提供了一种简洁、强大且易于理解的方式来处理数据流。

Stream可以被认为是一组数据元素的序列,可以支持多种操作来对其进行转换、筛选、聚合或组合等处理。Stream API引入了函数式编程的概念,它允许开发者以声明式的方式描述对数据流的操作。

以下是对Stream的理解和特点:

  1. 数据处理:Stream不存储数据,而是对数据进行处理。它可以从集合或数组集合或数组集合或数组(说三遍)中获取数据,并进行一系列的操作,最后生成新的流或最终结果。

  2. 链式调用:Stream操作可以通过链式调用的方式连接在一起,形成一个流水线,每个操作都返回新的流,使得代码更加简洁和可读。

  3. 懒执行:Stream操作通常是延迟执行的,即在终止操作被调用之前,中间操作不会立即执行。这样可以避免对整个数据集进行操作,提高效率。

  4. 函数组合:Stream操作是函数式的,可以通过组合多个操作形成复杂的数据处理逻辑。这种组合可以使代码更加模块化、可重用、易于测试和维护。

  5. 并行处理:Stream API提供了并行处理流的能力,使得数据处理可以在多个线程上并行执行,充分利用多核处理器的优势提高处理速度。

  6. 可消费性:Stream API可将数据流转换为最终的结果(例如List、Set、Map等),或者通过遍历操作消费数据元素。

Stream API为开发者提供了一种更高级、更简洁的数据处理方式,通过使用Stream,开发者可以更加专注于数据处理的逻辑,而无需关心底层的循环和临时变量等繁琐细节。

二如何转化为Stream?

在Java 8中,stream()parallelStream()java.util.stream.Stream接口提供的两种不同的方法,用于处理集合或数组中的元素。

  1. stream(): 这是Stream接口中的顺序流方法,它以顺序模式处理集合或数组中的元素。当调用stream()方法时,处理流的操作将按照定义的顺序逐个应用到每个元素上。

  2. parallelStream(): 这是Stream接口中的并行流方法,它以并行模式处理集合或数组中的元素。当调用parallelStream()方法时,流的操作将被分割成多个子任务,并行执行。每个子任务将在独立的线程上执行,利用多核处理器的优势来加速处理。

区别与原理如下:

  • 顺序流 (stream()) 是单线程模式下的流操作。它在一个线程上按照定义的顺序逐个执行操作,一次处理一个元素。顺序流适用于一些需要保持顺序和一致性的操作,且不需要并行处理的场景。

  • 并行流 (parallelStream()) 通过将流的操作划分为多个子任务,利用多线程并行执行操作。它适用于那些可以使用并行处理加速操作的场景,例如在大量数据上进行映射、过滤、排序等操作。并行流的执行顺序是不确定的,它根据任务划分和线程调度的策略决定。

  • 并行流通过将数据拆分成多个子任务,并使用多线程并行执行这些子任务,以提高处理速度。它利用了多核处理器和并发执行的优势。然而,因为涉及到并发处理,所以在使用并行流时需要注意线程安全的问题,避免共享可变状态或临界资源的竞态条件。

总结来说,stream()parallelStream()提供了不同的处理方式:顺序流逐个处理元素,在一个线程上按顺序执行操作;而并行流则将操作划分为多个子任务,并行执行以加速处理。选择使用哪种模式取决于具体的需求和场景,需要权衡处理速度、线程安全性以及对顺序的要求。

三什么是中间操作(intermediate operation)?

中间操作(Intermediate Operations)通常会返回一个新的流,并且可以有多个中间操作连接在一起,形成一个流水线。以下是一些常见的中间操作:

  1. filter(Predicate<T> predicate): 根据给定的条件过滤流中的元素。

  2. map(Function<T, R> mapper): 将流中的每个元素按照给定的映射函数进行转换。

  3. flatMap(Function<T, Stream<R>> mapper): 用于将流中的元素通过映射函数转换成一个新的流,并将所有新生成的流合并成一个流。

  4. distinct(): 去除流中重复的元素。

  5. sorted(): 对流中的元素进行排序。

  6. limit(long maxSize): 限制从流中获得指定数量的元素。

  7. skip(long n): 跳过前n个元素返回新的流。

四什么是最终操作(terminal operation)?

最终操作(Terminal Operations)是流的最后一步操作,执行后会产生一个最终结果或副作用。以下是一些常见的最终操作:

  1. forEach(Consumer<T> action): 对流中的每个元素执行给定的操作。

  2. collect(Collector<T, A, R> collector): 根据给定的收集器将流中的元素收集到一个结果容器中。

  3. count(): 返回流中的元素数量。

  4. anyMatch(Predicate<T> predicate): 检查流中是否存在满足给定条件的元素。

  5. allMatch(Predicate<T> predicate): 检查流中的所有元素是否都满足给定条件。

  6. noneMatch(Predicate<T> predicate): 检查流中是否没有元素满足给定条件。

  7. findFirst(): 返回流中的第一个元素。

  8. findAny(): 返回流中的任意一个元素。

五IDEA集成开发环境如何DEBUG?

调试状态下,打上断点,点击“Trace Current Stream Chain”按钮就可以看到流操作数据了。

最后,提供一个菜鸟教程的学习地址:https://www.runoob.com/java/java8-streams.html,帮助你理解Stream API。

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