Java 中 Stream 的概念

Java Stream 是什么？

Java Stream 提供了一种强大而高效的方法来处理元素序列，例如集合。Stream API 于 Java 8 中首次发布，它使程序员能够使用函数式编程方法来表达复杂的数据转换和操作。

在 Java 中，流本身不是一种数据结构，而是来自数据源的组件集合，它支持聚合操作。这些操作可以并行或顺序执行。由于流本质上是函数式的，开发人员可以用更少的代码行表达复杂的数据转换。

创建 Stream

在 Java 中，可以通过多种方式创建流。I/O 通道、数组和集合是一些常见数据源的示例。以下是一些示例：

1. 从 Collection 创建

2. 从 Array 创建

3. 使用 Stream.of()

中间操作和终端操作

Stream 支持中间操作和终端操作。

1. 中间操作

这些操作将一个流转换为另一个流。Map、sorted 和 filter 是一些中间操作的示例。由于中间操作要等到调用终端操作时才会执行，因此它们是惰性的。

2. 终端操作

这些操作会产生一个结果或产生副作用。ForEach、collect、reduce 和 count 是一些终端操作的示例。终端操作启动流的处理。

并行流

对于大型数据集，Java Stream 可以并行处理以提高性能。要实现此目的，可以使用 stream 和 parallel() 方法。

用例

Stream 对于数据规约、过滤和映射等操作非常有用。例如，找到列表中所有偶数的总和。

在 Stream 中处理异常

在 Stream 中处理异常可能带来一些挑战。Lambda 表达式需要捕获或声明受检异常。

规约 (Reduction)

通过使用 Stream 中的 reduce 操作，可以将流的元素组合成单个结果。它可用于执行诸如计算项目总和或乘积之类的操作，并且只需要一个二元操作符。

分组和分区 (Grouping and Partitioning)

Stream 提供了强大的分区和分组功能。Collectors 类提供了 groupingBy() 和 partitioningBy() 等方法，它们根据谓词（predicate）将组件进行分区，或根据分类器（classifier）将组件进行分组。

使用 flatMap() 进行映射

使用 flatMap() 方法可以将一个包含 Collection 的 Stream 展平成一个单一的 Stream。它在处理嵌套 Collection 时特别有用。

惰性求值

惰性求值是 Java Stream 的一个基本组成部分。在调用终端操作之前，中间操作不会被执行。因此，Stream 可以通过只处理生成所需结果所需的数据来最大限度地提高效率。

UpdatedDemo.java

输出

[Stream]
[Collection, Reflection, Stream]
[16, 4, 9, 25]
144
529
576
225
36

结论

Java Stream 为处理数据集合提供了一种现代且实用的方法。通过利用函数式编程，开发人员可以生成更简洁、更具表达力的代码。无论您处理的数据集大小如何，理解和使用 Java Stream 都可以极大地提高代码的可读性和可维护性。