- 流接口--BaseStream接口
流API定义了几个流接口,这些接口包含在java.util.stream中。BaseStream是基础接口,它定义了所有流都可以使用的基本功能。我们来看一下源码:
public interface BaseStream<T, S extends BaseStream<T, S>> extends AutoCloseable {}
这是一个泛型接口,T指定流中元素的类型,S指定扩展BaseStream的流的类型。BaseStream类extends了AutoCloseable接口,所以可以使用带资源的try语句管理流。在大多数的情况下,比如数据源是集合的时候,都不需要关闭流的。
这个类基本实际编码中基本不会用到,里面的几个方法也都是些属性状态判断的方法,所以了解下就好了,这里不列出具体的API了。我们还要主要研究下Stream接口,几个基本类型的接口我们最后整理。
- 流接口--Stream接口
Stream也是一个接口,ReferencePipeline是它具体的实现类。具体的实现类,我们不用关心,因为一般都是直接使用这个接口的API就好了。Stream接口的定义如下:
public interface Stream<T> extends BaseStream<T, Stream<T>> {}
这个类里面好多方法我们要认真的了解下的,我们学习流API其实也就是学习这几个方法而已,在详细的整理的API之前,先来说3组概念。
- 1,终端操作VS中间操作
终端操作会消费流,这种操作作用于产生结果,例如找出流中最小的值,或者执行某种操作,比如forEach方法。一个流被消费后,就不能被重用了。
中间操作会产生另外一个流,所以,中间操作可以用来创建执行一系列动作的管道。
- 2,延迟行为
延迟机制就是说某一种操作不是立即发生的。可能在中间的某一个时刻才会发生。上面的中间操作就不是立即发生的。当在中间操作创建的新流上执行终端操作后,中间操作指定的操作才会发生。之所有有这种机制,应该是出于性能原因吧,延迟行为可以让流API更加高效的执行
- 3,有状态VS无状态
无状态操作就是说,独立于其他元素来处理每一个元素。在有状态的操作中,每个元素的处理可能依赖于其他的元素。举个例子吧:比如说排序就应该是有状态操作,因为元素的顺序依赖于其他的元素的值。比如说过滤就应该是无状态操作,因为每个元素都是被单独处理的。当需要并行处理流的时候,无状态和有状态的区别最为重要,因为有状态操作可能需要多次处理才能完成。
其实学习流API挺简单的,就是获取一个流,然后调相关的流API来操作就OK了。
- 1,如何获取流?
想要获取一个流,肯定要有一个数据源,这是实际编码中最常见的情景。
1),如果数据源是集合的话,有2个方法可以获得一个流,下面是Collections的2个获取流的源码:
//该方法默认返回一个顺序流
default Stream<E> stream() {
return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
} //该方法默认返回一个并行流,如果无法获得一个并行流,也有可能返回一个顺序流
default Stream<E> parallelStream() {
return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
}
2),如果数据源是数组的话,用Arrays工具类的一个stream()静态方法,
public static <T> Stream<T> stream(T[] array) {
return stream(array, 0, array.length);
}
该方法还有几个重载方法,用来返回处理基本类型的数组,他们返回的类型有IntStream,DoubleStream,LongStream。
3),通过对一个流做中间操作来获取一个新的流。
4),创建包含指定元素集合的流,使用of()方法。如果想要创建一个不包含任何元素的Stream,可以使用Stream的静态方法empty()。
5),通过创建无限Stream的静态方法,generate()方法,iterate()方法
关于获取流,下面整理一段演示代码:
/**
* @创建作者: LinkinPark
* @创建时间: 2015年11月3日
* @功能描述: 获取流
*/
public class Test
{ public static void main(String[] args)
{
//1,数据源是集合,从集合中获取一个流
List<Integer> list = new ArrayList<>(3);
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
Stream<Integer> stream1 = list.stream(); //2,数据源是一个数组,从数组中获取一个流
Integer[] array = list.toArray(new Integer[0]);
Stream<Integer> stream2 = Arrays.stream(array); //3,使用原来的一个流来生成一个新的流
Stream<Integer> stream3 = stream1.filter((i) -> true); //4,直接使用Stream接口的静态方法of
Stream<Integer> stream4 = Stream.of(1, 2, 3);
stream4.forEach(System.out::println); //Stream的静态方法empty()
Stream<String> emptyStream = Stream.empty();
//上面的这行代码会被编译器推导出来,和下面这行代码效果一样
Stream<String> emptyStream1 = Stream.<String> empty(); //5,Stream接口有2个静态方法,可以创建无限Stream
Stream<String> generate = Stream.generate(() -> "LinkinPark...");
Stream<Double> generate2 = Stream.generate(Math::random);
generate2.forEach(System.out::println);
Stream<BigInteger> iterate = Stream.iterate(BigInteger.ZERO, n->n.add(BigInteger.ONE));
} }
- 2,OK,现在我来整理下具体的流的API:
先来整理中间操作的方法:
filter(),过滤掉Steam中所有不符合predicate接口的元素
mapToXxx(),对流中的元素执行一对一的转换,该方法返回的新流中包含了ToXxxFunction接口的元素
peek(),依次对每个元素执行一些操作,该方法返回的流与原来流包含相同的元素,该方法主要用于调试。
distinct(),排序流中所有重复的元素,注意,这里元素重复的标准是使用equals()返回true。该方法有状态
sorted(),保证流中的元素在后续的访问中出于有序状态。该方法有状态
limit(),用于保证对流的后续访问中最大允许访问的元素个数。该方法有状态
整理几个终端操作的方法:
forEach(),遍历流中的所有元素,对每个元素执行Consumer接口
toArray(),将流中所有的元素转换成一个数组
reduce(),用于通过某种操作来合并流中的元素
min(),返回流中所有元素的最小值
max(),返回流中所有元素的最大值
count(),返回流中所有元素的数量
anyMatch(),判断流中是否至少包含一个元素符合Predicate接口
allMatch(),判断流中是否每个元素都符合Predicate接口
noneMatch(),判断流中是否所有元素都不符合Predicate接口
findFirst(),返回流中的第一个元素
findAny(),返回流中的任意一个元素
- 3,一个简单的流示例
OK,现在通过一段代码来做一个简单的流示例:
public static void main(String[] args) throws Exception
{
//这里初始化一个list,下面Stream所有的操作都不会影响这个数据源的
List<Integer> list = new ArrayList<>(3);
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
//获取一个流,来演示下min取最小值的操作
Stream<Integer> stream = list.stream();
Optional<Integer> min = stream.min(Integer::compare);
min.ifPresent(System.out::println);
//上面的min是终端操作,所以流被消费了。下面演示下链式操作,这也是Optional类和Stream流推荐的方式
list.stream().filter((value) -> value < 2).forEach(System.out::println);
list.stream().max(Integer::compare).filter((value) -> value > 5).orElseThrow(() -> new Exception("这里随便一个异常"));
}