手把手带你体验Stream流

前言

只有光头才能变强。

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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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