stream | 基础知识
一、什么是stream？
Stream是使用一种类似用SQL语句从数据库查询数据的直观方式来提供一种对Java集合运算和表达的高阶抽象
Stream（流）是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作
- 元素是特定类型的对象，形成一个队列。Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算
- 数据源流的来源。可以实集合，数组，I/Ochannel，生产器generator等
- 聚合操作类似SQL语句一样的操作，比如filter，map，reduce，find，match，sorted等
和以前的Collection操作不同，Stream操作还有两个基础的特征：
- Pipelining：中间操作都会返回流对象本身。这样多个操作可以串联成一个管道，如同流式风格（fluent style）。这样做可以对操作进行优化，比如延迟执行（laziness）和短路（short-circuiting）
- 内部迭代：以前对集合遍历都是通过lterator或者For-Each的方式，显式的在集合外部进行迭代，这叫外部迭代。Stream提供了内部迭代的方式，通过访问者模式实现。
二、Stream的特点
-
无存储：Stream不是一种数据结构，它只是某种数据源的一个视图，数据源可以是一个数组，Java容器或I/O channel等
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为函数式编程而生：对Stream的任何修改都不会修改背后的数据源，比如对Stream执行过滤操作并不会删除被过滤的元素，而是会产生一个不包含被过滤元素的新Stream
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惰式执行：Stream上的操作并不会立即执行，只有等到用户真正需要结果的时候才会执行
-
可消费性：Stream只能被"消费"一次，一旦遍历就会失效，就像容器的迭代器那样，想要再次遍历必须重新生成
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图上可见：获取一些带有颜色的球作为数据源，首先过滤掉红色的、把它们重构成随机的三角形。再过滤掉小的三角形，最后计算出剩余图形的周长
对于流的处理，主要有三种关键性操作：分别是流的创建操作、中间操作intermediate operation）以及最终操作(terminal operation)
三、创建操作
通过已有的集合来创建流（常见）
在Java 8中，除了增加了很多Stream相关的类以外，还对集合类自身做了增强，在其中增加了stream方法，可以将一个集合类转换为流
List<String> strings = Arrays.asList("stream", "stream1", "stream2", "stream3", "stream4");
Stream<String> stream = strings.stream();
以上，通过一个已有的List创建一个流。除此以外，还有一个parallelStream方法，可以为集合创建一个并行流（多线程方式，需要考虑线程安全问题）
通过Stream创建流
可以使用Stream类提供的方法，直接返回一个由指定元素组成的流。
- of方法
Stream<String> stream = Stream.of("stream", "stream1", "stream2", "stream3", "stream4");
如以上代码，直接通过of方式，创建并返回一个Stream
- generator方法（很少用）
四、Stream中间操作
Stream有很多重点操作，多个中间操作可以连接起来形成一个流水线，每一个中间操作就像流水线上的一个工人，每个工人都可以对流水进行加工，加工后得到结果还是一个流
常用中间操作列表
1.filter
filter方法用于通过设置的条件过滤出元素（用于过滤成一个新的流）。
public static void main(String[] args) {
List<String> strings = Arrays.asList("stream1", "", "stream2");
strings.stream().filter(string -> !string.isEmpty()).forEach(System.out::println);
}
2.concat
concat方法将两个Stream连接在一起，合成一个Stream。若两个输入的Stream都是排序，则新Stream也是排序的；若输入的Stream中任何一个是并行，则新的Stream也是并行；若关闭新的Stream时，原来两个输入的Stream都将执行关闭处理
.forEach(integer -> System.out.print(integer + " "));
// 1 2 3 4 5
3.map
map方法用于映射每个元素到对应的结果，如下例子：使用map输出了元素对应的平方数
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
numbers.stream().map( i -> i*i).forEach(System.out::println);
//9,4,4,9,49,9,25
它的意思是传入一个类型，返回一个类型，就是你本来是String的流，可以转换成Student这个类的流，或者其他的形式的流。
4.flatMap
flatMap方法于map方法类似，都是将原Stream中的每一个元素通过函数转换，不同的是，该函数转换的对对象是一个Stream，也不会在创建一个新的Stream，而是将原Stream的元素取代为转换的Stream。如果转换的Stream。如果转换函数生产的Stream为null，应由空Stream取代。flatMap有三个对于原始类型的变种方法，分别是：flatMapToInt，flatMapToLong和flatMapToDouble
Stream.of(1, 2, 3)
.flatMap(integer -> Stream.of(integer * 10))
.forEach(System.out::println);
// 10，20，30
5.peek
peek方法生产一个包含原Stream的所有元素的新Stream,同时会提供一个消费函数（consumer实例），新Stream每个元素被消费的时候都会执行给定的消费函数，并且消费函数优先执行，如果不是很清楚，可以看看consumer函数就知道了
Stream.of(1, 2, 3, 4, 5)
.peek(integer -> System.out.println("accept:" + integer))
.forEach(System.out::println);
// accept:1
// 1
// accept:2
// 2
// accept:3
// 3
// accept:4
// 4
// accept:5
// 5
6.limit/skip
limit返回Stream的前面n个元素；skip则是跳过前n个元素。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
numbers.stream().limit(4).forEach(System.out::println);
//3,2,2,3
numbers.stream().skip(4).forEach(System.out::println);
//7,3,5
7.distinct
distinct主要用来去重
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
numbers.stream().distinct().forEach(System.out::println);
//3,2,7,5
五、Stream最终操作
Stream的中间操作得到的结果还是一个Stream，那么如何把一个Stream转换成我们需要的类型？比如计算出流中元素的个数、将流转换成集合等。这就是需要最终操作
最终操作会消耗流，产生一个最终结果。也就是说，在最终操作之后，不能再次使用流，也不能使用任何一个中间操作，否则将抛出异常
常见的最终操作
1.forEach
Stream提供了方法'forEach'来迭代流中的每个数据
Random random = new Random();
random.ints().limit(10).forEach(System.out::println);
2.count
count用来统计流中的元素个数
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 2, 2, 3, 7, 3, 5);
System.out.println(numbers.stream().count());
3.collect
collect就是一个归约操作，可以接受各种做法作为参数，将流中的元素累积成一个汇总结果
List<String> strings = Arrays.asList("Stream", "Stream大神", "Stream菜鸡");
List<Integer> collect = strings.stream().filter(string -> string.length() <= 6).map(String::length).sorted().limit(2).distinct().collect(Collectors.toList());
