1 引言

在我們的日常編程任務中，對于集合的制造和處理是必不可少的。當我們需要對于集合進行分組或查找的操作時，需要用迭代器對于集合進行操作，而當我們需要處理的數(shù)據(jù)量很大的時候，為了提高性能，就需要使用到并行處理，這樣的處理方式是很復雜的。流可以幫助開發(fā)者節(jié)約寶貴的時間，讓以上的事情變得輕松。

2 流簡介

流到底是什么呢？簡要的定義為 “從支持數(shù)據(jù)處理操作的源生成的元素序列”，接下來對于這個定義進行簡要分析。

2.1 支持數(shù)據(jù)處理操作

流的數(shù)據(jù)處理操作和數(shù)據(jù)庫的可以聲明式的指定分組或查找等功能支持類似，和函數(shù)式編程的思想一致，如 filter、map、reduce、find、match、sort 等操作，這些流操作可以串行執(zhí)行，也可以并行執(zhí)行。

2.2 源

流會使用一個提供數(shù)據(jù)的源，可以通過三種方式來創(chuàng)建對象流，一種是由集合對象創(chuàng)建流：

List list = Arrays.asList(111,222,333);
Stream stream = list.stream();

一種是由數(shù)組創(chuàng)建流：

IntStream stream = Arrays.stream(new int(){111,222,333});

一種是由靜態(tài)方法 Stream.of () 創(chuàng)建流，底層還是 Arrays.stream ()：

Stream stream = Stream.of(111, 222, 333);

Stream stream = Stream.of(111, 222, 333); 從有序集合生成流時會保留原有的順序。由列表生成的流，其元素順序與列表一致。
還有兩種特殊的流：

空流：Stream.empty ()

無限流：Stream.genarate ()

2.3 元素序列

流也可以和集合一樣訪問包含特定的元素類型的一組有序值，但是它們的主要目的不一樣，集合的主要目的是在于存儲和訪問元素，流的主要目的在于表達計算。

3 流的思想

流式思想和生產(chǎn)中的流水線具有異曲同工之妙，很多流模型都會返回一個流，這些模型都只負責它所需要做的事情，并不需要格外的內(nèi)存空間來存儲處理的結果。這些流模型可以被鏈接起來形成一個大的流水線，我們在這個過程中不關注中間步驟的數(shù)據(jù)被如何處理，只需要使用整個流水線處理后的結果。接下來的代碼可以體現(xiàn)這種思想，代碼中以商品為例，我們要篩選出商品中體積大于 200 的前兩個商品的名字。 首先是商品類的定義：

public class Goods {
    private final String Name;
    private final Integer Volume;

    public Goods(String name, Integer volume) {
        Name = name;
        Volume = volume;
    }
    public String getName() {
        return Name;
    }
    public Integer getVolume() {
        return Volume;
    }
}

接下來是商品集合的定義：

List goods = Arrays.asList(new Goods("土豆",10),
new Goods("冰箱",900),new Goods("辦公椅",300));

接下來獲取我們想要的結果：

List twofoods = goods.stream()//獲取流
    .filter(goods1 -> goods1.getVolume()>200)//篩選商品體積大于200的
    .map(Goods::getName)//獲取商品名稱
    .limit(2)//篩選頭兩個商品
    .collect(Collectors.toList());//將結果保存在list中

這樣看來，通過流來處理我們的特定需求，是不是比使用集合的迭代要方便很多呢？

4 流處理的特性

不存儲數(shù)據(jù)

不會改變數(shù)據(jù)源

只可被使用一次

這里我們使用一個測試類 StreamCharacteristic 來驗證流處理的以上特性：

import org.springframework.util.Assert;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;
public class StreamCharacteristic {
    public void test1(){
        List list = Arrays.asList(1,2,2,5,6,9);
        list.stream().distinct();
        System.out.println(list.size());
    }
    public void test2(){
        List list = Arrays.asList("wms", "KA", "5.0");
        Stream stream = list.stream();
        stream.forEach(System.out::println);
        stream.forEach(System.out::println);
    }
}

test1 () 中的結果為 6，盡管我們對于 list 對象所生成的 Stream 流做了去重操作 distinct ()，但是不影響數(shù)據(jù)源 list。 test2 () 中調(diào)用了兩次 stream.forEach 方法來打印每一個單詞，第二次調(diào)用時，拋出了一個 “java.lang.IllegalStateException” 異常：“stream has already been operated upon or closed”。這說明流不存儲數(shù)據(jù)，遍歷完后這個流已經(jīng)被消費掉了，而且流不可以重復使用。

5 流操作與流的使用

將所有的流操作連接起來可以組合成一個管道，管道有兩類操作：中間操作和終端操作。

StreamAPI 常用的中間操作有：filter,map,limit,sorted,distinct。 StreamAPI 常用的終端操作有：forEach,count,collect。 在使用流的時候，主要需要三個要素：一個用來執(zhí)行查詢的數(shù)據(jù)源，用來形成一條流的流水線的中間操作鏈，一個能夠執(zhí)行流水線并能生成結果的終端操作。 下圖展示了流的整個操作流程：

6 總結

流是從支持數(shù)據(jù)處理操作的源生成的元素序列

流的思想類似于生產(chǎn)中的流水線

流不存儲數(shù)據(jù)，不改變數(shù)據(jù)源，只能被改變一次

流的操作主要分為中間操作和終端操作兩大類

審核編輯：劉清