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创建Stream

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要使用Stream,就必须现创建它。创建Stream有很多种方法,我们来一一介绍。

Stream.of()

创建Stream最简单的方式是直接用Stream.of()静态方法,传入可变参数即创建了一个能输出确定元素的Stream

import java.util.stream.Stream;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream = Stream.of("A", "B", "C", "D");
        // forEach()方法相当于内部循环调用,
        // 可传入符合Consumer接口的void accept(T t)的方法引用:
        stream.forEach(System.out::println);
    }
}

虽然这种方式基本上没啥实质性用途,但测试的时候很方便。

基于数组或Collection

第二种创建Stream的方法是基于一个数组或者Collection,这样该Stream输出的元素就是数组或者Collection持有的元素:

import java.util.*;
import java.util.stream.*;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream1 = Arrays.stream(new String[] { "A", "B", "C" });
        Stream<String> stream2 = List.of("X", "Y", "Z").stream();
        stream1.forEach(System.out::println);
        stream2.forEach(System.out::println);
    }
}

把数组变成Stream使用Arrays.strem()方法。对于CollectionListSetQueue等),直接调用stream()方法就可以获得Stream

上述创建Stream的方法都是把一个现有的序列变为Stream,它的元素是固定的。

基于Supplier

创建Stream还可以通过Stream.generate()方法,它需要传入一个Supplier对象:

Stream<String> s = Stream.generate(Supplier<String> sp);

基于Supplier创建的Stream会不断调用Supplier.get()方法来不断产生下一个元素,这种Stream保存的不是元素,而是算法,它可以用来表示无限序列。

例如,我们编写一个能不断生成自然数的Supplier,它的代码非常简单,每次调用get()方法,就生成下一个自然数:

import java.util.function.*;
import java.util.stream.*;
----
public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Stream<Integer> natual = Stream.generate(new NatualSupplier());
		// 注意:无限序列必须先变成有限序列再打印:
		natual.limit(20).forEach(System.out::println);
	}
}

class NatualSupplier implements Supplier<Integer> {
	int n = 0;
	public Integer get() {
		n++;
		return n;
	}
}

上述代码我们用一个Supplier<Integer>模拟了一个无限序列(当然受int范围限制不是真的无限大)。如果用List表示,即便在int范围内,也会占用巨大的内存,而Stream几乎不占用空间,因为每个元素都是实时计算出来的,用的时候再算。

对于无限序列,如果直接调用forEach()或者count()这些最终求值操作,会进入死循环,因为永远无法计算完这个序列,所以正确的方法是先把无限序列变成有限序列,例如,用limit()方法可以截取前面若干个元素,这样就变成了一个有限序列,对这个有限序列调用forEach()或者count()操作就没有问题。

其他方法

创建Stream的第三种方法是通过一些API提供的接口,直接获得Stream

例如,Files类的lines()方法可以把一个文件变成一个Stream,每个元素代表文件的一行内容:

try (Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get("/path/to/file.txt"))) {
    ...
}

此方法对于按行遍历文本文件十分有用。

另外,正则表达式的Pattern对象有一个splitAsStream()方法,可以直接把一个长字符串分割成Stream序列而不是数组:

Pattern p = Pattern.compile("\\s+");
Stream<String> s = p.splitAsStream("The quick brown fox jumps over the lazy dog");
s.forEach(System.out::println);

基本类型

因为Java的范型不支持基本类型,所以我们无法用Stream<int>这样的类型,会发生编译错误。为了保存int,只能使用String<Integer>,但这样会产生频繁的装箱、拆箱操作。为了提高效率,Java标准库提供了IntStreamLongStreamDoubleStream这三种使用基本类型的Stream,它们的使用方法和范型Stream没有大的区别,设计这三个Stream的目的是提高运行效率:

// 将int[]数组变为IntStream:
IntStream is = Arrays.stream(new int[] { 1, 2, 3 });
// 将Stream<String>转换为LongStream:
LongStream ls = List.of("1", "2", "3").stream().mapToLong(Long::parseLong);

练习

编写一个能输出斐波拉契数列(Fibonacci)的LongStream

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

FibonacciStream练习

小结

创建Stream的方法有 :

  • 通过指定元素、指定数组、指定Collection创建Stream
  • 通过Supplier创建Stream,可以是无限序列;
  • 通过其他类的相关方法创建。

基本类型的StreamIntStreamLongStreamDoubleStream


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