Java8 Stream API

StreamAPI

有多种方式生成 Stream Source：

从 Collection 和数组

• Collection.stream()
• Collection.parallelStream()
• Arrays.stream(T array) or Stream.of()

从 BufferedReader

• java.io.BufferedReader.lines()
  静态工厂
• java.util.stream.IntStream.range()
• java.nio.file.Files.walk()
  自己构建
• java.util.Spliterator
  其它
• Random.ints()
• BitSet.stream()
• Pattern.splitAsStream(java.lang.CharSequence)
• JarFile.stream()

流的使用讲解

流的操作类型分为两种：

• Intermediate：一个流可以后面跟随零个或多个 intermediate 操作。其目的主要是打开流，做出某种程度的数据映射/过滤，然后返回一个新的流，交给下一个操作使用。这类操作都是惰性化的（lazy），就是说，仅仅调用到这类方法，并没有真正开始流的遍历。
• Terminal：一个流只能有一个 terminal 操作，当这个操作执行后，流就被使用“光”了，无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。Terminal 操作的执行，才会真正开始流的遍历，并且会生成一个结果，或者一个 side effect。
  在对于一个 Stream 进行多次转换操作 (Intermediate 操作)，每次都对 Stream 的每个元素进行转换，而且是执行多次，这样时间复杂度就是 N（转换次数）个 for 循环里把所有操作都做掉的总和吗？其实不是这样的，转换操作都是 lazy 的，多个转换操作只会在 Terminal 操作的时候融合起来，一次循环完成。我们可以这样简单的理解，Stream 里有个操作函数的集合，每次转换操作就是把转换函数放入这个集合中，在 Terminal 操作的时候循环 Stream 对应的集合，然后对每个元素执行所有的函数。
  还有一种操作被称为 short-circuiting。用以指：
  对于一个 intermediate 操作，如果它接受的是一个无限大（infinite/unbounded）的 Stream，但返回一个有限的新 Stream。
  对于一个 terminal 操作，如果它接受的是一个无限大的 Stream，但能在有限的时间计算出结果。
  当操作一个无限大的 Stream，而又希望在有限时间内完成操作，则在管道内拥有一个 short-circuiting 操作是必要非充分条件。
  清单 3. 一个流操作的示例
  java
int sum = widgets.stream()
.filter(w -> w.getColor() == RED)
.mapToInt(w -> w.getWeight())
.sum();
java
  stream() 获取当前小物件的 source，filter 和 mapToInt 为 intermediate 操作，进行数据筛选和转换，最后一个 sum() 为 terminal 操作，对符合条件的全部小物件作重量求和。

流的操作

接下来，当把一个数据结构包装成 Stream 后，就要开始对里面的元素进行各类操作了。常见的操作可以归类如下。
Intermediate：
map (mapToInt, flatMap 等)、 filter、 distinct、 sorted、 peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered
Terminal：
forEach、 forEachOrdered、 toArray、 reduce、 collect、 min、 max、 count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator
Short-circuiting：
anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 limit
我们下面看一下 Stream 的比较典型用法。
map/flatMap
我们先来看 map。如果你熟悉 scala 这类函数式语言，对这个方法应该很了解，它的作用就是把 input Stream 的每一个元素，映射成 output Stream 的另外一个元素。
清单 7. 转换大写
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List output = wordList.stream().
map(String::toUpperCase).
collect(Collectors.toList());
这段代码把所有的单词转换为大写。
清单 8. 平方数
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List nums = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
List squareNums = nums.stream().
map(n -> n * n).
collect(Collectors.toList());
这段代码生成一个整数 list 的平方数 {1, 4, 9, 16}。
从上面例子可以看出，map 生成的是个 1:1 映射，每个输入元素，都按照规则转换成为另外一个元素。还有一些场景，是一对多映射关系的，这时需要 flatMap。
清单 9. 一对多
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