在我们的日常编程任务中,对于集合的制造和处理是必不可少的。当我们需要对于集合进行分组或查找的操作时,需要用迭代器对于集合进行操作,而当我们需要处理的数据量很大的时候,为了提高性能,就需要使用到并行处理,这样的处理方式是很复杂的。流可以帮助开发者节约宝贵的时间,让以上的事情变得轻松。
流到底是什么呢?简要的定义为“从支持数据处理操作的源生成的元素序列”,接下来对于这个定义进行简要分析。
流的数据处理操作和数据库 可以声明式的指定分组或查找等功能支持类似,和函数式编程的思想一致,如filter、map、reduce、find、match、sort等操作,这些流操作可以串行执行,也可以并行执行。
流会使用一个提供数据的源,可以通过三种方式来创建对象流,一种是由集合对象创建流:
List list = Arrays.asList(111,222,333);
Stream stream = list.stream();
一种是由数组创建流:
IntStream stream = Arrays.stream(new int(){111,222,333});
一种是由静态方法Stream.of()创建流,底层还是Arrays.stream():
`Stream stream = Stream.of(111, 222, 333);`
Stream stream = Stream.of(111, 222, 333);
从有序集合生成流时会保留原有的顺序。由列表生成的流,其元素顺序与列表一致。
还有两种特殊的流:
流也可以和集合一样访问包含特定的元素类型的一组有序值,但是它们的主要目的不一样,集合的主要目的是在于存储和访问元素,流的主要目的在于表达计算。
流式思想和生产中的流水线具有异曲同工之妙,很多流模型都会返回一个流,这些模型都只负责它所需要做的事情,并不需要格外的内存空间来存储处理的结果。这些流模型可以被链接起来形成一个大的流水线,我们在这个过程中不关注中间步骤的数据被如何处理,只需要使用整个流水线处理后的结果。接下来的代码可以体现这种思想,代码中以商品为例,我们要筛选出商品中体积大于200的前两个商品的名字。
首先是商品类的定义:
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;
}
}
接下来是商品集合的定义:
List<Goods> goods = Arrays.asList(new Goods("土豆",10),
new Goods("冰箱",900),new Goods("办公椅",300));
接下来获取我们想要的结果:
List<String> twofoods = goods.stream()//获取流
.filter(goods1 -> goods1.getVolume()>200)//筛选商品体积大于200的
.map(Goods::getName)//获取商品名称
.limit(2)//筛选头两个商品
.collect(Collectors.toList());//将结果保存在list中
这样看来,通过流来处理我们的特定需求,是不是比使用集合的迭代要方便很多呢?
这里我们使用一个测试类StreamCharacteristic来验证流处理的以上特性:
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()中的结果为6,尽管我们对于list对象所生成的Stream流做了去重操作distinct(),但是不影响数据源list。
test2()中调用了两次 stream.forEach方法来打印每一个单词,第二次调用时,抛出了一个“java.lang.IllegalStateException”异常:“stream has already been operated upon or closed”。这说明流不存储数据,遍历完后这个流已经被消费掉了,而且流不可以重复使用。
将所有的流操作连接起来可以组合成一个管道,管道有两类操作:中间操作和终端操作。
StreamAPI常用的中间操作有:filter,map,limit,sorted,distinct。
StreamAPI常用的终端操作有:forEach,count,collect。
在使用流的时候,主要需要三个要素:一个用来执行查询的数据源,用来形成一条流的流水线的中间操作链,一个能够执行流水线并能生成结果的终端操作。