一文带你深入体验Stream流

素颜马尾好姑娘i 2023-01-08 10:27 168阅读 0赞

上一篇讲解到了Lambda表达式的使用《[Lambda表达式基础知识入门][Lambda]》，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：

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？ ##

![图片][924f2dca0548d49e2728386b338b182b.png]

Stream继承结构图

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

![图片][97b1ea3b1452b011fe30b9b2926dadbb.png]

三步走

### 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。

![图片][2e95e38c0fa70bb5fe400b706393550e.png]

中间操作 解释

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：

![图片][5187acee1bd734b9f031d621c5616305.png]

结果图

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：

![图片][72ea1527c6ca012fe83e20bca39af49b.png]

Stream接口的方法

## 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][Java8_-]
 *  [Java 8的Stream代码，你能看懂吗？][Java 8_Stream]

[Lambda]: https://mp.csdn.net/editor/html/112853628
[924f2dca0548d49e2728386b338b182b.png]: /images/20221119/aaac57cf09c04a51abcbd6f4e97f7b45.png
[97b1ea3b1452b011fe30b9b2926dadbb.png]: /images/20221119/4250e03cac164a7d9a76e595eda5c3e7.png
[2e95e38c0fa70bb5fe400b706393550e.png]: /images/20221119/24dc84b82a1b4b2cbf58aae407116b2f.png
[5187acee1bd734b9f031d621c5616305.png]: /images/20221119/60eee494a6fc4b4c93493b7c1eee5ed1.png
[72ea1527c6ca012fe83e20bca39af49b.png]: /images/20221119/11acb400f0374444bc1556a8d65e92eb.png
[Java8_-]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247485508&idx=2&sn=a686a128ccbcfa1fcc000d8b9de14155&chksm=ebd74945dca0c05378c3083c6efda294ea11db25705436d08a6d6af4e82993cac99804ee1553&token=2078489135&lang=zh_CN&scene=21#wechat_redirect
[Java 8_Stream]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247485026&idx=1&sn=8a99acd180aab1f5984f8b5eae8eab9f&chksm=ebd74763dca0ce758862de9453f155f9efdd28e39725b2067c54a5486449e8a14a1d5decb6c2&token=1755043505&lang=zh_CN&scene=21#wechat_redirect