流簡介

1.流是什么？

流到底是什么呢锭碳？簡短的定義就是“ 從支持數(shù)據(jù)處理操作的源生成的元素序列 ”

• 元素序列：就像集合一樣蹭秋，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年鸳。但流的目的在于表達計算，比如filter丸相、sorted和map搔确。集合講的事數(shù)據(jù)，流講的是計算。
• 源：流會使用一個提供數(shù)據(jù)的源膳算，如集合座硕、數(shù)組或者輸入/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)庫的操作涕蜂，以及函數(shù)式編程語言中的常用操作华匾，如filter、map机隙、reduce蜘拉、find、match有鹿、sort等旭旭。流操作可以順序執(zhí)行，也可以并行執(zhí)行葱跋。

流操作兩個重要的特點：

1. 流水線：很多流操作本身會返回一個流持寄，這樣多個操作就可以鏈接起來，形成一個大的流水線娱俺。
2. 內(nèi)部迭代：與使用迭代器顯示迭代的集合不同稍味，流的迭代操作是在背后進行的。

2.流與集合

流與集合之間的差異在于什么時候進行計算荠卷。

集合是一個內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模庐，它包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中目前所有的值——集合中的每個元素都得先算出來才能添加到集合中。（集合中的每個元素都是放在內(nèi)存里的油宜，元素都得先算出來才能成為集合的一部分赖欣。）

流是在概念上固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（你不能添加或刪除元素），其元素則是按需計算的验庙。（流就像是一個延遲創(chuàng)建的集合：只有在消費者要求的時候才會計算值。）

2.1 流只能遍歷一次

==和迭代器類似社牲，流只能遍歷一次粪薛。遍歷完之后，我們就說這個流已經(jīng)被消費掉了搏恤。==

就比如下面這段代碼：

List<String> title = Arrays.asList("Java8","In","Action");
Stream<String> s = title.stream();
s.forEach(System.out::println);
//到這里就會報出異常：流已被操作或者關(guān)閉
s.forEach(System.out::println);

3. 外部迭代與內(nèi)部迭代

使用Collection接口需要用戶去做迭代（比如用for-each）违寿，這稱為外部迭代。相反熟空，Streams庫使用內(nèi)部迭代——它幫你把迭代做了藤巢，還把得到的流值存在了某個地方，你只要給出一個函數(shù)說要干什么就可以了息罗。

3.1 使用內(nèi)部迭代的原因

內(nèi)部迭代時掂咒，項目可以透明的并行處理，或者用更優(yōu)化的順序進行處理。

Streams庫的內(nèi)部迭代可以自動選擇一種適合硬件的數(shù)據(jù)表示和并行實現(xiàn)绍刮。與此相反温圆，一旦通過寫for-each而選擇了外部迭代，那你基本上就要自己管理所有的并行問題了（自己管理實際上意味著“某個良辰吉日我們會把它并行化”或者“開始了關(guān)于人物和synchronized的漫長二而艱苦的斗爭”孩革。）

差異對比.png

4. 流操作

可以連接起來的流操作稱為中間操作岁歉，關(guān)閉流的操作稱為終端操作。

4.1 中間操作

諸如filter或sorted等中間操作會返回另一個流膝蜈。折讓多個操作可以鏈接起來形成一個查詢锅移。重要的是，==除非流水線上出發(fā)一個終端操作饱搏，否則中間操作不會執(zhí)行任何處理——它們很懶非剃。==

4.2 終端操作

終端操作會從流的流水線生成結(jié)果。其結(jié)果是任何不是流的值窍帝，比如List努潘、Integer，甚至是void坤学。

4.3 使用流

總而言之疯坤，流的使用一般包括三件事：

1. 一個數(shù)據(jù)源（如集合）來執(zhí)行一個查詢；
2. 一個中間操作鏈深浮，形成一條流的流水線压怠；
3. 一個終端操作，執(zhí)行流水線飞苇，并能生成結(jié)果菌瘫；

中間操作：

終端操作：

小結(jié)

1. 流是“ 從支持數(shù)據(jù)處理操作的源生成的一系列元素 ”贸街。
2. 流利用內(nèi)部迭代：迭代通過filter庵寞、map、sorted等操作被抽象掉了薛匪。
3. 流操作有兩類：中間操作和終端操作（也就終止操作）捐川。
4. filter和map等中間操作會返回一個流，并可以鏈接在一起逸尖」帕ぃ可以把它們設(shè)置成一條流水線瘸右，但并不會生成任何結(jié)果。
5. forEach和count等終端操作會返回一個非流的值渐白，并處理流水線以返回結(jié)果尊浓。
6. 流中的元素是按需計算的。

使用流

1. 篩選和切片

1.1 謂詞篩選

Stream接口支持filter方法纯衍。該操作會接收一個謂詞（一個返回boolean的函數(shù)）作為參數(shù)栋齿，并返回一個包括所有符合謂詞的元素的流

代碼示例：

List<Dish> vegetarianMenu = menu.stream().filter(Dish::isVegetarian).collect(toList());

1.2 篩選各異元素（去重）

==使用distinct()方法。==

1.3 截短流

流支持==limit(n)==方法襟诸，該方法會返回一個不超過給定長度的流瓦堵。所需的長度做為參數(shù)傳遞給limit。如果流是有序的歌亲，則最多會返回前n個元素菇用。

1.4 跳過元素

流支持==skip(n)==方法，該方法會返回一個扔4

掉前n個元素的流陷揪。如果流中元素不足n個惋鸥，則返回一個空值。

2. 映射

map

流支持map方法悍缠，它會接收一個函數(shù)做為參數(shù)卦绣。這個函數(shù)會被應用到每個元素上，并將其映射成一個新的元素 （使用映射一次飞蚓，是因為它和轉(zhuǎn)換類似滤港，但其中的細微差別在于它是“創(chuàng)建一個新版本”而不是去“修改”）。

flatMap

流支持flatMap方法趴拧，它的效果是溅漾，把一個流中的每個值都換成另一個流，然后把所有的流連接起來成為一個流著榴。

3.查找和匹配

3.1 檢查謂詞是否至少匹配一個元素

使用==anyMatch==方法添履。anyMatch方法返回一個boolean，因此是一個終端操作。

3.2 檢查謂詞是否匹配所有元素

使用==allMatch==方法。它的工作原理和anyMatch類似础嫡，但它會看看流中的元素是否都能匹配給定的謂詞。

其中和allMatch相對的是==noneMatch==。它可以確保流中沒有任何元素與給定的謂詞匹配瞎饲。

==注意：anyMatch口叙、allMatch和noneMatch這三個操作都用到了我們所謂的短路，這就是大家熟悉的Java中&&和||運算符短路在流中的版本嗅战。==

短路求值：

? 對于流而言妄田，某些操作（例如allMatch俺亮、anyMatch、noneMatch疟呐、findFirst和findAny）不用處理整個流就能得到結(jié)果脚曾。只要找到一個元素，就可以有結(jié)果了启具。同樣本讥，limit也是一個短路操作：它只需要創(chuàng)建一個給定大小的流，而用不著處理流中所有的元素鲁冯。在碰到無限大小的流的時候拷沸，這種操作就有用了：它們可以把無限流變成有限流。

3.3 查找元素

==findAny==方法將返回當前流中的任意元素薯演。

其中這里涉及到Optional函數(shù)撞芍，以下為Optional簡介：

Optional<T>類（java.util.Optional）是一個容器類，代表一個值存在或不存在跨扮。findAny有時候可能什么元素都沒找到序无。Java8的庫設(shè)計人員引入了Optional<T>，這樣就不用返回眾所周知容易出問題的null了衡创。

Optional常用檢查方法說明：

• isPresent（）將在Optional包含值的時候返回true帝嗡，否則返回false。
• ifPresent（Consumer<T> block）會在值存在的時候執(zhí)行給定的代碼塊钧汹。
• T get（）會在只存在時返回值丈探，否則拋出一個NoSuchElement異常。
• T orElse（T other）會在值存在時返回值拔莱，否則返回一個默認值碗降。

4. 到目前為止所學習的中間操作和終端操作記錄