存在即合理
Stream 作为 Java 8 的一大亮点,它与 java.io 包里的 InputStream 和 OutputStream 是完全不同的概念。它也不同于 StAX 对 XML 解析的 Stream,也不是 Amazon Kinesis 对大数据实时处理的 Stream。Java 8 中的 Stream 是对集合(Collection)对象功能的增强,它专注于对集合对象进行各种非常便利、高效的聚合操作(aggregate operation),或者大批量数据操作 (bulk data operation)。Stream API 借助于同样新出现的 Lambda 表达式,极大的提高编程效率和程序可读性。同时它提供串行和并行两种模式进行汇聚操作,并发模式能够充分利用多核处理器的优势,使用 fork/join 并行方式来拆分任务和加速处理过程。通常编写并行代码很难而且容易出错, 但使用 Stream API 无需编写一行多线程的代码,就可以很方便地写出高性能的并发程序。所以说,Java 8 中首次出现的 java.util.stream 是一个函数式语言+多核时代综合影响的产物。
对集合进行代码简洁易读,清晰,不一定包含高效的转换、过滤、聚合等操作,“高级版”的迭代器,并提供方便的并发操作(但并发功能慎用)。
WIKI stream的意义是更优雅(简洁)的实现一些数据操作,但效率不一定比传统写法高.因为其简洁性,不应该在其中写入太多代码.
什么是流
Stream 不是集合元素,它不是数据结构并不保存数据,它是有关算法和计算的,它更像一个高级版本的 Iterator。原始版本的 Iterator,用户只能显式地一个一个遍历元素并对其执行某些操作;高级版本的 Stream,用户只要给出需要对其包含的元素执行什么操作,比如 “过滤掉长度大于 10 的字符串”、“获取每个字符串的首字母”等,Stream 会隐式地在内部进行遍历,做出相应的数据转换。
Stream 就如同一个迭代器(Iterator),单向,不可往复,数据只能遍历一次,遍历过一次后即用尽了,就好比流水从面前流过,一去不复返。
而和迭代器又不同的是,Stream 可以并行化操作,迭代器只能命令式地、串行化操作。顾名思义,当使用串行方式去遍历时,每个 item 读完后再读下一个 item。而使用并行去遍历时,数据会被分成多个段,其中每一个都在不同的线程中处理,然后将结果一起输出。Stream 的并行操作依赖于 Java7 中引入的 Fork/Join 框架(JSR166y)来拆分任务和加速处理过程。Java 的并行 API 演变历程基本如下:
- 1.0-1.4 中的 java.lang.Thread
- 5.0 中的 java.util.concurrent
- 6.0 中的 Phasers 等
- 7.0 中的 Fork/Join 框架
- 8.0 中的 Lambda
Stream 的另外一大特点是,数据源本身可以是无限的。
生成流
当我们使用一个流的时候,通常包括三个基本步骤:
获取一个数据源(source)→ 数据转换→执行操作获取想要的结果,每次转换原有 Stream 对象不改变,返回一个新的 Stream 对象(可以有多次转换),这就允许对其操作可以像链条一样排列,变成一个管道.
1.Stream
–从Collection或者Array
Collection.stream()
Collection.parallelStream()
Arrays.stream(T[] array) or Stream.of(T...)
–从BufferedReader
java.io.BufferedReader.lines()
–生成
Stream.generate(Supplier<T> s)
Stream.iterate(final T seed, final UnaryOperator<T> f)
–自己构建
java.util.Spliterator
2.静态工厂 IntStream/LongStream/DoubleStream
java.util.stream.IntStream.range();
java.nio.file.Files.walk();
3.Stream与基本类型XXXStream的转换
Stream.mapToLong()
IntStream.boxed();
流的操作类型分为两种:
- Intermediate:一个流可以后面跟随零个或多个 intermediate 操作。其目的主要是打开流,做出某种程度的数据映射/过滤,然后返回一个新的流,交给下一个操作使用。这类操作都是惰性化的(lazy),就是说,仅仅调用到这类方法,并没有真正开始流的遍历。
- Terminal:一个流只能有一个 terminal 操作,当这个操作执行后,流就被使用“光”了,无法再被操作。所以这必定是流的最后一个操作。Terminal 操作的执行,才会真正开始流的遍历,并且会生成一个结果,或者一个 side effect。
WIKI 流是一个懒加载的模式 未结束流前不会进行操作,只要结束流以后才会操作返回结果.
Stream操作分类 |
||
中间操作(Intermediate operations) |
无状态(Stateless) |
map() mapToInt() mapToLong() mapToDouble() flatMap() flatMapToInt() flatMapToLong() flatMapToDouble() filter() peek() unordered() |
有状态(Stateful) |
distinct() sorted() limit() skip() |
|
结束操作(Terminal operations) |
非短路操作 |
forEach() forEachOrdered() toArray() reduce() collect() max() min() count() |
短路操作(short-circuiting) |
anyMatch() allMatch() noneMatch() findFirst() findAny() |
实例:
int sum = widgets.stream()
.filter(w -> w.getColor() == RED)
.mapToInt(w -> w.getWeight())
.sum();
stream() 获取当前小物件的 source,filter 和 mapToInt 为 intermediate 操作,进行数据筛选和转换,最后一个 sum() 为 terminal 操作,对符合条件的全部小物件作重量求和。
WIKI 流的简单使用就是对一串输入数据的处理,本来非常复杂的处理可以使用简洁的代码实现
复杂使用
简单说,对 Stream 的使用就是实现一个 filter-map-reduce 过程,产生一个最终结果,或者导致一个副作用(side effect)。
come soon...
并发流
1.生成并发流
Collection.parallelStream();
Stream.parallel()
2.fork/join模式自动对数据拆分,充分利用多核
3.全部并行流默认均使用同一个线程池
java.util.concurrent.ForkJoinPool.common
–怎么用其他线程池?
4.不保证元素顺序
5.什么时候用并发流?
–较“重”的定时任务
–指定线程池