java8-Stream-構建流

stream 基礎定義

  • 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。因為集合是數(shù)據(jù)結構,所以它的主要目的是以特定的時間/空間復雜度存儲和訪問元 素(如ArrayList 與 LinkedList)。但流的目的在于表達計算,比如你前面見到的 filter、sorted和map。集合講的是數(shù)據(jù),流講的是計算。
  • 源——流會使用一個提供數(shù)據(jù)的源,如集合、數(shù)組或輸入/輸出資源。
  • 數(shù)據(jù)處理操作——流的數(shù)據(jù)處理功能支持類似于數(shù)據(jù)庫的操作,以及函數(shù)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(zhí) 行,也可并行執(zhí)行。
    此外,流操作有兩個重要的特點。
  • 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(yōu)化成為可能,如延遲和短路。流水線的操作可以看作對數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù)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后進行的。

構建流

所有的流構建方法 最終都會調用如下的這個方法

/* 
 * @param spliterator a {@code Spliterator} describing the stream elements
 * @param parallel if {@code true} then the returned stream is a parallel stream; 
 *                 if {@code false} the returned stream is a sequential stream.
 */        
public static <T> Stream<T> stream(Spliterator<T> spliterator, boolean parallel) {
        Objects.requireNonNull(spliterator);
        return new ReferencePipeline.Head<>(spliterator,
                                            StreamOpFlag.fromCharacteristics(spliterator),
                                            parallel);
}
  • 由值創(chuàng)建流
    Stream 提供兩個靜態(tài)方法可以把值轉換成流
方法一:
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Stream<List<Integer>> stream = Stream.of(list);

方法二:
Stream<Object> stream1 = Stream.of(1, 2, "3");

注:這兩種方法返回類型 是編譯器通過類型推斷得出的。
使用方法二,源碼中有這么一行提示:Creating a stream from an array is safe
  • 由數(shù)組創(chuàng)建流
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Stream<Integer> stream = list.stream();
  • 由函數(shù)生成:創(chuàng)建無限流
方法一:迭代
Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 2);

該迭代的源碼如下:
public static<T> Stream<T> iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f) {
        Objects.requireNonNull(f);
        final Iterator<T> iterator = new Iterator<T>() {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            T t = (T) Streams.NONE;

            @Override
            public boolean hasNext() {
                return true;
            }

            @Override
            public T next() {
                return t = (t == Streams.NONE) ? seed : f.apply(t);
            }
        };
        return StreamSupport.stream(Spliterators.spliteratorUnknownSize(
                iterator,
                Spliterator.ORDERED | Spliterator.IMMUTABLE), false);
}

如上所示,第二個參數(shù)為一個 lambda UnaryOperator<T>  
關于這個指令的 解釋是:傳入一個 參數(shù)T,返回一個參數(shù)T,如 (n -> n+2);傳入 一個 (int n),返回一個 (int + 2) 類型相同,
因此,我們有的迭代方式也可以

Stream.iterate(new int[]{0, 1},t -> new int[]{t[1], t[0]+t[1]})
方法二:生成
Stream.generate(Math::random)

迭代生成源碼如下:
public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) {
        Objects.requireNonNull(s);
        return StreamSupport.stream(
                new StreamSpliterators.InfiniteSupplyingSpliterator.OfRef<>(Long.MAX_VALUE, s), false);
}
如上所示,此函數(shù)只會接受一個 lambda supplier<T> 作為一個生產者,
由于該生產者可能會在類內部存儲某些狀態(tài),但是這些狀態(tài)有可能是可變的,如果在并行流中使用可能不會得到我們的期望值。
 Stream.generate(new Supplier<Object>() {
    long sum = 0;
    @Override
    public Object get() {
        return sum += 1;
    }
  });
這段代碼如果在并行流中使用,由于sum 會被所有線程共用,所以這種寫法是錯誤的。

迭代 iterate 在迭代的方法中由于每次迭代都是靜態(tài)的 所以下面的這種寫法是正確的:
Stream.iterate(0, new UnaryOperator<Integer>() {
   int sum = 1;
   @Override
   public Integer apply(Integer integer) {
       return sum += integer;  
   }
}).limit(5).parallel().forEach(System.out::println);

但是由于并行流的順序不確定性,所以我們的期望值:0,1,2,4,8 可能和我們運行的結果(某次運行結果:2,8,4,1,0)并不一致。
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