快捷導(dǎo)航

聊一聊Java中的Steam流

更新時(shí)間：2023年07月10日 10:42:34 作者：京東云開發(fā)者

當(dāng)我們需要處理的數(shù)據(jù)量很大的時(shí)候，為了提高性能，就需要使用到并行處理，這樣的處理方式是很復(fù)雜的，流可以幫助開發(fā)者節(jié)約寶貴的時(shí)間，讓以上的事情變得輕松，本文就和大家聊一聊Java中的Steam流，感興趣的同學(xué)跟著小編一起來(lái)看看吧

1 引言

在我們的日常編程任務(wù)中，對(duì)于集合的制造和處理是必不可少的。當(dāng)我們需要對(duì)于集合進(jìn)行分組或查找的操作時(shí)，需要用迭代器對(duì)于集合進(jìn)行操作，而當(dāng)我們需要處理的數(shù)據(jù)量很大的時(shí)候，為了提高性能，就需要使用到并行處理，這樣的處理方式是很復(fù)雜的。流可以幫助開發(fā)者節(jié)約寶貴的時(shí)間，讓以上的事情變得輕松。

2 流簡(jiǎn)介

流到底是什么呢？簡(jiǎn)要的定義為“從支持?jǐn)?shù)據(jù)處理操作的源生成的元素序列”，接下來(lái)對(duì)于這個(gè)定義進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.1 支持?jǐn)?shù)據(jù)處理操作

流的數(shù)據(jù)處理操作和數(shù)據(jù)庫(kù)的可以聲明式的指定分組或查找等功能支持類似，和函數(shù)式編程的思想一致，如filter、map、reduce、find、match、sort等操作，這些流操作可以串行執(zhí)行，也可以并行執(zhí)行。

2.2 源

流會(huì)使用一個(gè)提供數(shù)據(jù)的源，可以通過(guò)三種方式來(lái)創(chuàng)建對(duì)象流，一種是由集合對(duì)象創(chuàng)建流：

List<Integer> list = Arrays.asList(111,222,333);
Stream<Integer> stream = list.stream();

一種是由數(shù)組創(chuàng)建流：

IntStream stream = Arrays.stream(new int(){111,222,333});

一種是由靜態(tài)方法Stream.of()創(chuàng)建流，底層還是Arrays.stream()：

Stream<Integer> stream = Stream.of(111, 222, 333);

Stream stream = Stream.of(111, 222, 333);

從有序集合生成流時(shí)會(huì)保留原有的順序。由列表生成的流，其元素順序與列表一致。
還有兩種特殊的流：

空流：Stream.empty()
無(wú)限流：Stream.genarate()

2.3 元素序列

流也可以和集合一樣訪問(wèn)包含特定的元素類型的一組有序值，但是它們的主要目的不一樣，集合的主要目的是在于存儲(chǔ)和訪問(wèn)元素，流的主要目的在于表達(dá)計(jì)算。

3 流的思想

流式思想和生產(chǎn)中的流水線具有異曲同工之妙，很多流模型都會(huì)返回一個(gè)流，這些模型都只負(fù)責(zé)它所需要做的事情，并不需要格外的內(nèi)存空間來(lái)存儲(chǔ)處理的結(jié)果。這些流模型可以被鏈接起來(lái)形成一個(gè)大的流水線，我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中不關(guān)注中間步驟的數(shù)據(jù)被如何處理，只需要使用整個(gè)流水線處理后的結(jié)果。接下來(lái)的代碼可以體現(xiàn)這種思想，代碼中以商品為例，我們要篩選出商品中體積大于200的前兩個(gè)商品的名字。

首先是商品類的定義：

public class Goods {
    private final String Name;
    private final Integer Volume;
    public Goods(String name, Integer volume) {
        Name = name;
        Volume = volume;
    }
    public String getName() {
        return Name;
    }
    public Integer getVolume() {
        return Volume;
    }
}

接下來(lái)是商品集合的定義：

List<Goods> goods = Arrays.asList(new Goods("土豆",10),
new Goods("冰箱",900),new Goods("辦公椅",300));

接下來(lái)獲取我們想要的結(jié)果：

List<String> twofoods = goods.stream()//獲取流
    .filter(goods1 -> goods1.getVolume()>200)//篩選商品體積大于200的
    .map(Goods::getName)//獲取商品名稱
    .limit(2)//篩選頭兩個(gè)商品
    .collect(Collectors.toList());//將結(jié)果保存在list中

這樣看來(lái)，通過(guò)流來(lái)處理我們的特定需求，是不是比使用集合的迭代要方便很多呢？

4 流處理的特性

不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
不會(huì)改變數(shù)據(jù)源
只可被使用一次

這里我們使用一個(gè)測(cè)試類StreamCharacteristic來(lái)驗(yàn)證流處理的以上特性：

import org.springframework.util.Assert;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamCharacteristic {
    public void test1(){
        List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,2,5,6,9);
        list.stream().distinct();
        System.out.println(list.size());
    }
    public void test2(){
        List<String> list = Arrays.asList("wms", "KA", "5.0");
        Stream<String> stream = list.stream();
        stream.forEach(System.out::println);
        stream.forEach(System.out::println);
    }
}

test1()中的結(jié)果為6，盡管我們對(duì)于list對(duì)象所生成的Stream流做了去重操作distinct()，但是不影響數(shù)據(jù)源list。

test2()中調(diào)用了兩次 stream.forEach方法來(lái)打印每一個(gè)單詞，第二次調(diào)用時(shí)，拋出了一個(gè)“java.lang.IllegalStateException”異常：“stream has already been operated upon or closed”。這說(shuō)明流不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，遍歷完后這個(gè)流已經(jīng)被消費(fèi)掉了，而且流不可以重復(fù)使用。