Java Stream介绍

Java Stream 是自 Java 8 引入的一个重要特性，它提供了一种高效且易于使用的方式来处理集合中的数据。通过流式操作，开发者可以以声明性的方式对集合进行复杂的处理，而无需手动编写大量的循环代码。Stream API 的优势在于它支持并行处理，能够提高性能，并且使代码更为简洁。

什么是 Stream

在 Java 中，Stream 代表了一种数据的序列化抽象，可以对集合中的元素执行各种操作，如过滤、映射、排序、聚合等。与传统的集合不同，Stream 不是存储数据的结构。相反，Stream 是从数据源（例如集合、数组、I/O 通道等）生成的一系列元素的计算视图。流可以很容易地从集合转换生成，但不会影响原有集合。

Stream 的基本操作

流操作可以分为两大类：中间操作和终端操作。

• 中间操作：返回一个新的流，例如：filter、map、sorted 等。
• 终端操作：产生结果或副作用，并且流操作执行到这一点便结束，例如：forEach、collect、count 等。

示例代码

下面的代码展示了如何使用 Stream 处理一个简单的列表：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个整数列表
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 使用 Stream 进行过滤和映射
        List<Integer> evenSquares = numbers.stream() // 创建流
                .filter(num -> num % 2 == 0) // 过滤出偶数
                .map(num -> num * num) // 对偶数进行平方映射
                .collect(Collectors.toList()); // 收集结果到 List 中

        // 输出结果
        System.out.println("偶数的平方数: " + evenSquares);
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个整数列表，然后通过流的方式，过滤出偶数，并计算它们的平方，最后将结果收集到新的列表中。通过使用流，代码不仅简洁，而且逻辑清晰。

并行流

Stream 还支持并行处理，通过调用 parallelStream() 方法，可以轻松实现并行流操作。以下是一个简单的并行流示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class ParallelStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 使用并行流计算偶数的平方
        List<Integer> evenSquares = numbers.parallelStream() // 创建并行流
                .filter(num -> num % 2 == 0) // 过滤出偶数
                .map(num -> num * num) // 对偶数进行平方映射
                .collect(Collectors.toList()); // 收集结果

        // 输出结果
        System.out.println("偶数的平方数 (并行处理): " + evenSquares);
    }
}

并行流通过多线程的方式处理数据，能够提高效率，尤其是在数据量较大时。注意，在使用并行流时，需确保操作是无状态的，因为并行执行可能导致不可预测的结果。

总结

Java Stream API 为集合的处理提供了强大的支持，使得处理数据更为灵活和高效。通过流式编程，开发者可以以更简洁、可读的方式进行复杂的数据操作，并利用并行流来提升应用的性能。尽管 Stream 具备很多优点，但在使用时也需要注意性能的影响，合理选择同步和异步操作以满足不同场景的需求。