Java 8学习之Stream API

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。但是实际上他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，他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。意味着他们会等到需要结果的时候才执行。

下面是一段如何并行统计长单词的代码：

long count = words.parallelStream()
            .filter(w->w.length()>12).count();

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：获得长单词并对他们的个数进行统计。我们没有指定按照什么顺序，或者在哪个线程中做，他们都是理所当然发生的。相反，循环一开始就需要指定如何计算，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就不会再被使用了。

在我们的示例中，通过stream或parallelStream方法创建Stream，再通过filter方法对其进行准换，而count就是终止操作。

一、创建Stream

下面展示几种创建Stream的方法：

Stream<String> stream = Stream.of("aaa", "bbb", "ccc", "ddd");
Stream<String> echos = Stream.generate(() -> "Echo");
Stream<Double> randoms = Stream.generate(Math::random);
Stream<BigInteger> integers = Stream.iterate(BigInteger.ZERO,
                              n -> n.add(BigInteger.ONE));

二、提取子流和组合流

Stream.limit(n)会返回一个包含n个元素的新流（如果原始流长度小于n，则会返回原始的流）。这个方法特别适用于剪裁指定长度的流。例如：

Stream<Double> randoms = Stream.generate(Math::random).limit(100);

会返回一个包含100个随机数字的流。

Stream.skip(n)刚好相反，他会丢弃掉前面的n个元素。

Stream.concat可以将两个流连接到一起。当然，第一个流的长度不应该是无限的，否则第二个流就永远没有机会被添加到第一个流的后面。

三、简单的聚合方法

• count会返回流中元素总数
• max和min分别返回流中最大值和最小值
• findFirst会返回非空集合的第一个值，它通常与filter方法结合使用。

Optional<String> startWithQ = words.filter(s->s.startWith("Q")).findFirst();

• 如果想找到所有匹配的元素，那么可以使用findAny方法。这个方法在对流进行并行执行时十分有效，因为只要在任何片段中发现了第一个匹配的元素，都会结束整个计算。

Optional<String> startsWithQ
  = words.parallel().filter(s->s.startsWith("Q")).findAny();

• 如果你只希望知道流中是否含有匹配元素，可以使用anyWatch方法。该方法可以接受一个predicate参数，因此你不需要filter方法。

boolean aWordStartsWithQ
 = words.parallel().anyMatch(s->s.startsWith("Q"));

• Java 8中还提供了两个方法allMatch和noneMatch，他们分别在所有元素和没有元素匹配predicate时返回true。虽然这些方法总是会检查整个流，但是仍可以通过并行执行来提高速度。

四、Optional类型

高效使用Optional的关键在于，使用一个或者接受正确值、或者返回另一个替代值的方法。

创建可选值

可以选择使用Optional.of(result)或者Optional.empty()来创建一个Optional对象。

ofNullable方法被设计为null值和可选值之间的一座桥梁。如果obj不为null，那么Optional.ofNullable(obj)会返回Optional.of(obj)，否则会返回Optional.empty()。