java8之Stream API（从迭代器到Stream操作）

当你处理集合时，通常会迭代所有元素并对其中的每一个进行处理。例如，假设我们希望统计一个文件中的所有长单词：

1package java8test;
2
3import java.io.IOException;
4import java.nio.charset.StandardCharsets;
5import java.nio.file.Files;
6import java.nio.file.Paths;
7import java.util.Arrays;
8import java.util.List;
9
10public class T5 {
11    public static void main(String[] args) {
12        try {
13            String contents = new String(Files.readAllBytes(
14                    Paths.get("/home/fuhd/work/workspace/javaee/wwos.platform/pom.xml")),
15                    StandardCharsets.UTF_8);
16            List<String> words = Arrays.asList(contents.split("\n")); 
17            //进行迭代
18            int count = 0;
19            for(String w: words){
20                if(w.length() > 12) count++;
21            }
22            System.out.println(count);
23        } catch (IOException e) {
24            e.printStackTrace();
25        }
26    }
27}

这里面有什么错误吗？其实没有——只是它很难被并行计算。这也是java8引入大量操作符的原因。在Java8中，实现相同功能的操作符如下所示：

1package java8test;
2
3import java.io.IOException;
4import java.nio.charset.StandardCharsets;
5import java.nio.file.Files;
6import java.nio.file.Paths;
7import java.util.Arrays;
8import java.util.List;
9
10public class T5 {
11    public static void main(String[] args) {
12        try {
13            String contents = new String(Files.readAllBytes(
14                    Paths.get("/home/fuhd/work/workspace/javaee/wwos.platform/pom.xml")),
15                    StandardCharsets.UTF_8);
16            List<String> words = Arrays.asList(contents.split("\n")); 
17            //注意这一句
18            long count = words.stream().filter(w -> w.length() > 12).count();
19            System.out.println(count);
20        } catch (IOException e) {
21            e.printStackTrace();
22        }
23    }
24}

stream方法会为单词列表生成一个Stream。filter方法会返回另一个只包含单词长度大于12的Stream。count方法会将Stream化简为一个结果。

一个Stream表面上看与一个集合很类似，允许你改变和获取数据。但是实际上它与集合是有很大区别的：

• Stream自己不会存储元素。元素可能被存储在底层的集合中，或者根据需要产生出来。

• Stream操作符不会改变源对象。相反，它们会返回一个持有结果的新Stream。

• Stream操作符可能是延迟执行的。这意味着它们会等到需要结果的时候才执行。

许多人发现Stream表达式比循环的可读性更好。此外，它们还很容易进行并行执行。以下是一段如何并行统计长单词的代码：

1package java8test;
2
3import java.io.IOException;
4import java.nio.charset.StandardCharsets;
5import java.nio.file.Files;
6import java.nio.file.Paths;
7import java.util.Arrays;
8import java.util.List;
9
10public class T5 {
11    public static void main(String[] args) {
12        try {
13            String contents = new String(Files.readAllBytes(
14                    Paths.get("/home/fuhd/work/workspace/javaee/wwos.platform/pom.xml")),
15                    StandardCharsets.UTF_8);
16            List<String> words = Arrays.asList(contents.split("\n")); 
17            //注意这一句，stream()改成了parallelStream()方法
18            long count = words.parallelStream().filter(w -> w.length() > 12).count();
19            System.out.println(count);
20        } catch (IOException e) {
21            e.printStackTrace();
22        }
23    }
24}

只要将stream()方法改成parallelStream方法，就可以让Stream API并行执行过滤和统计操作。

Stream遵循“做什么，而不是怎么去做”的原则。在我们的示例中，描述了需要做什么：获得长单词并对它们的个数进行统计。我们没有指定按照什么顺序，或者在哪个线程中做，它们都是理所应当发生的。相反，循环在一开始就需要指定如何进行计算，因此就失去了优化的机会。

当你使用Stream时，你会通过三个阶段来建立一个操作流水线：

• 创建一个Stream。

• 在一个或多个步骤中，指定将初始Stream转换为另一个Stream的中间操作。

• 使用一个终止操作来产生一个结果。该操作会强制它之前的延迟操作立即执行。在这之后，该Stream就不会再被使用

在我们的示例中，通过stream或者parallelStream方法来创建Stream，再通过filter方法对其进行转换，而count就是终止操作

注意：Stream操作不会按照元素的调用顺序执行。在我们的例子中，只有在count被调用的时候才会执行Stream操作。当count方法需要第一个元素时，filter方法会开始请求各个元素，直到找到一个长度大于12的元素。