流式编程 stream

流式编程 stream

Stream中文称为流，通过将集合转换为这么一种叫做流的元素序列，通过声明性方式，能够对集合中的每个元素进行一系列并行或串行的流水线操作

Java 8中的Stream是对集合Collection对象功能的增强，它专注于对集合对象进行各种非常便利、高效的聚合操作或者大批量数据操作。

Stream API借助于同样新出现的Lambda表达式，极大的提高编程效率和程序可读性。同时它提供串行和并行两种模式进行汇聚操作，并发模式能够充分利用多核处理器的优势，使用fork/join并行方式来拆分任务和加速处理过程。通常编写并行代码很难而且容易出错, 但使用Stream API无需编写一行多线程的代码，就可以很方便地写出高性能的并发程序。所以Java 8 中首次出现的 java.util.stream 是一个函数式语言+多核时代综合影响的产物
Stream不是集合元素，它不是数据结构并不保存数据，它是有关算法和计算的，它更像一个高级版本的Iterator。原始版本的Iterator，用户只能显式地一个一个遍历元素并对其执行某些操作；高级版本的Stream，用户只要给出需要对其包含的元素执行什么操作，比如过滤掉长度大于10的字符串、获取每个字符串的首字母等，Stream会隐式地在内部进行遍历，做出相应的数据转换。Stream就如同一个迭代器Iterator，单向，不可往复，数据只能遍历一次，遍历过一次后即用尽了，就好比流水从面前流过，一去不复返。
而和迭代器又不同的是，Stream可以并行化操作，迭代器只能命令式地、串行化操作。顾名思义，当使用串行方式去遍历时，每个item读完后再读下一个item。而使用并行去遍历时，数据会被分成多个段，其中每一个都在不同的线程中处理，然后将结果一起输出。Stream的并行操作依赖于Java7中引入的Fork/Join框架（JSR166y）来拆分任务和加速处理过程。
Stream 的另外一大特点是，数据源本身可以是无限的。
当使用一个流的时候，通常包括三个基本步骤：获取一个数据源source → 数据转换 → 执行操作获取想要的结果。每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象（可以有多次转换），这就允许对其操作可以像链条一样排列，变成一个管道

Integer transactionsIds = 
 		roomList.stream()  //将List转换为stream对象
 		.filter(b -> b.getLength() == 10) //针对stream种的数据元素进行过滤，只使用为true
 		.sorted((x,y) -> x.getHigh() - y.getHigh()) //针对stream种的数据进行自定义规则的排序
		.mapToInt(Room::getWidth)//从集合元素通过调用当前对象getWidth方法获取对应的int类型数据
		.sum(); // 针对整数值进行求和处理

使用Stream步骤

1. 创建Stream；
2. 转换Stream，每次转换原有Stream对象不改变，返回一个新的Stream对象（可以有多次转换）
3. 对Stream进行聚合（Reduce）操作，获取想要的结果；

创建stream

流可以是顺序的也可以是并行的。顺序流的操作是在单线程上执行的，而并行流的操作是在多线程上并发执行的 

创建方法1：

可以使用Arrays.stream()方法来使用Stream
Integer[] array = new Integer[]{3,4,8,16,19,27,23,99,76,232,33,96};
long count = Arrays.stream(array).filter(i->i>20).count();
Collection.parallelStream使用并行流提高性能，处理任务时并行处理，前提是硬件支持，如果单核CPU，只会存在并发处理而不会并行
- ParallelStream在使用上与Stream无区别，本质返回的都是一个流，只不过底层处理时根据条件判断是并行或者是串行
- 并行流并不会按照原本的顺序轨迹执行，而是随机执行，当然对于forEach输出也可以做到顺序串行,
List list = ...;

使用List创建一个并行流对象Stream

创建方法2：

Stream stream = list.parallelStream();
Stream stream = list.stream();

创建方法3：

Collection.stream()用Java集合都创建一个Stream
特殊类型的Stream实现
IntStream、LongStream和DoubleStream
官方建议使用对应类型的Stream？
当然也可以用`Stream`、`Stream`和`Stream`，但是boxing/unboxing
会很耗时，所以特别为这三种基本数值型提供了对应的Stream
 IntStream.of(new int[]{1,2,3}).forEach(System.out::println);
IntStream.range(1,10).forEach(System.out::println);
IntStream.rangeClosed(1,3).forEach(System.out::println)
针对BufferedReader可以生成stream实现一行一行数据的读取
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:/aaa.txt"));
Stream stream = br.lines();

Stream接口创建无限Stream的静态方法

generate()方法接受一个参数函数用来创建无限Stream的静态方法Stream stream = Stream.generate(() -> "test").limit(10);
String[] strArr = stream.toArray(String[]::new);
System.out.println(Arrays.toString(strArr));

iterate()方法接受一个参数函数用来创建无限Stream
Stream bigIntStream = Stream.iterate(BigInteger.ZERO, n -> n.add(BigInteger.TEN)).limit(10);
BigInteger[] bigIntArr = bigIntStream.toArray(BigInteger[]::new);
 System.out.println(Arrays.toString(bigIntArr));

遍历操作

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);

forEach方法接收一个Lambda表达式，然后在Stream的每一个元素上执行该表达式。不能修改自己包含的本地变量值，
也不能用break/return之类的关键字提前结束循环
  
numbers.stream().forEach(number->{ System.out.println(number); });