Java8 Stream API 详细使用指南

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1. 概述

Java 8 引入的一个重要的特性无疑是 Stream API。Stream 翻译过来是“流”，忽然想到的是大数据处理有个流式计算的概念，数据经过管道通过一个个处理器（Handler）进行筛选，聚合，并且流都具备向量性，强调的是对数据的计算处理，而集合强调的是数据集。Stream能够看作是一个可操做的数据集序列，它能够指定你但愿对集合进行的操做，能够执行很是复杂的查找、过滤和映射数据等操做。有点相似于数据库中的增删改查操做。十分高效并且易于使用。

2. 建立Stream

从不一样的数据源建立流有不少方式。 被建立的流并不能改变数据源。什么意思呢？打个比方，从一个集合建立流后，对流的操做并不会改变这个集合的数据状态。咱们仍是举个例子吧。

如上图， 咱们将一个长度为3的集合放入一个流，过滤掉元素长度不超过4的元素，而后把剩下的迭代出来。同时咱们还打印一下原始的数据源strArr集合长度看看是否发生了变化。结果虽然从流中移除了java这个元素可是strArr却并无变化。

接下来咱们开始梳理一下建立流的方式。

2.1 空流

你应该注意到上图中我用Collections 建立了一个空的List，流也是同样，并且这二者的意义也是同样的。都是避免为没有元素而返回null。

2.2 从集合建立流

上面摘自java 8 Collection 说明只要是 Collection 的实现均可以建立流。

2.3 从数组建立流

咱们能够从数组来建立一个流，或者从数组中按照索引截取一部分建立流

2.4 经过构造器建立流

Stream 提供建造者方法来构建流。不过请注意泛型约束，不然返回的是Object类型的流。

2.5 无限流

generate() 方法接收 Supplier 函数来生成元素，并且生成若是不加以限制将不会中止，直到内存限制。下面这个例子将生成长度为10，字符串元素长度为5的字符串流

建立无限流的另外一种方法是使用iterate() 方法。和generate() 方法同样都要加以限制。不一样的是iterate()方法第一个参数做为起始的种子，第二个函数参数来定制生成元素的规则。下面这个例子是从1做为第一个元素，每一个元素在上一个元素的基础上加1，限制长度为10。下面将打印1-10。

2.6 基本类型流

Java 8提供了从三种基本类型建立流的可能性：int，long和double。因为Stream 是一个通用接口，而且没法使用基本类型做为泛型的类型参数，所以建立了三个新的特殊接口： IntStream， LongStream， DoubleStream。

使用这些新的API避免了没必要要的自动装箱，从而提升了生产率：

以上两个方法的起始都是从1开始，步长为1建立序列。区别就是endExclusive=3range方法不包含3，而rangeClosed包括3。

从Java 8开始，Random类为生成基本类型流提供了普遍的方法。例如，如下代码建立一个DoubleStream，它有三个随机double元素：

2.7 字符串流

String也能够用做建立流的源。借助String类的chars()方法。因为没有CharStream，在JDK的IntStream用于表示字符流代替。

如下示例根据指定的RegEx将String拆分为子字符串：

2.8 文件流

Java NIO类Files容许经过lines()方法生成文本文件的Stream 。文本的每一行都成为流的一个元素：

你还能够在lines() 方法中指定字符集编码。

2.9 并行流

并行流就是把一个内容分红多个数据块，并用不一样的线程分红多个数据块，并用不一样的线程分别处理每一个数据块的流。底层用了Fork/Join框架。该流主要用来处理大批量的数据源。少许数据不建议使用。带有parallel的声明方式都是并行流，这里不在介绍。

可是使用必定要注意数据并行处理同步。要么使用同步集合，诸如Collections.synchronized系列。或者在并行流收集元素到集合中时，调用collect方法，必定不要采用Foreach方法或者map方法。

3.流的引用

只要只调用中间操做，就能够实例化一个流并具备对它的可访问引用。执行终端操做会使流不可访问。从技术上讲，如下代码看上去是有效的：

第3行是终端操做 若是接着执行第4行对stream进行重用将触发IllegalStateException。必定要谨记 Java 8 中同一个Stream 在终端操做后是不能重用的。 正确的作法是这样的：

4.流的中间操做

中间操做就是对数据源中的数据的计算操做。其实上面咱们已经对流进行不少的中间操做好比filter()、limit()等等。网上很著名的一些中间操做讲解

5.流的生命周期

建立Stream 一个数据源（如：集合、数组），获取一个流中间操做 一个中间操做链，对数据源的数据进行处理终止操做（终端操做）一个终止操做，执行中间操做链，并产生结果，到此整个流消亡。

6.总结

Java 8 Stream 具备里程碑的意义。改变了以往对数据处理的模式。经过本篇对流以及流的生命周期都作了详尽的说明。相信你已经可以经过Stream来提升你的开发效率。

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