创建Stream


要使用Stream,就必须先创建它。创建Stream有很多种方法,我们来一一介绍。

Stream.of()

创建Stream最简单的方式是直接用Stream.of()静态方法,传入可变参数即创建了一个能输出确定元素的Stream

创建Stream - 图1

虽然这种方式基本上没啥实质性用途,但测试的时候很方便。

基于数组或Collection

第二种创建Stream的方法是基于一个数组或者Collection,这样该Stream输出的元素就是数组或者Collection持有的元素:

创建Stream - 图2

把数组变成Stream使用Arrays.stream()方法。对于CollectionListSetQueue等),直接调用stream()方法就可以获得Stream

上述创建Stream的方法都是把一个现有的序列变为Stream,它的元素是固定的。

基于Supplier

创建Stream还可以通过Stream.generate()方法,它需要传入一个Supplier对象:

  1. Stream<String> s = Stream.generate(Supplier<String> sp);

基于Supplier创建的Stream会不断调用Supplier.get()方法来不断产生下一个元素,这种Stream保存的不是元素,而是算法,它可以用来表示无限序列。

例如,我们编写一个能不断生成自然数的Supplier,它的代码非常简单,每次调用get()方法,就生成下一个自然数:

创建Stream - 图3

上述代码我们用一个Supplier<Integer>模拟了一个无限序列(当然受int范围限制不是真的无限大)。如果用List表示,即便在int范围内,也会占用巨大的内存,而Stream几乎不占用空间,因为每个元素都是实时计算出来的,用的时候再算。

对于无限序列,如果直接调用forEach()或者count()这些最终求值操作,会进入死循环,因为永远无法计算完这个序列,所以正确的方法是先把无限序列变成有限序列,例如,用limit()方法可以截取前面若干个元素,这样就变成了一个有限序列,对这个有限序列调用forEach()或者count()操作就没有问题。

其他方法

创建Stream的第三种方法是通过一些API提供的接口,直接获得Stream

例如,Files类的lines()方法可以把一个文件变成一个Stream,每个元素代表文件的一行内容:

  1. try (Stream<String> lines = Files.lines(Paths.get("/path/to/file.txt"))) {
  2. ...
  3. }

此方法对于按行遍历文本文件十分有用。

另外,正则表达式的Pattern对象有一个splitAsStream()方法,可以直接把一个长字符串分割成Stream序列而不是数组:

  1. Pattern p = Pattern.compile("\\s+");
  2. Stream<String> s = p.splitAsStream("The quick brown fox jumps over the lazy dog");
  3. s.forEach(System.out::println);

基本类型

因为Java的范型不支持基本类型,所以我们无法用Stream<int>这样的类型,会发生编译错误。为了保存int,只能使用Stream<Integer>,但这样会产生频繁的装箱、拆箱操作。为了提高效率,Java标准库提供了IntStreamLongStreamDoubleStream这三种使用基本类型的Stream,它们的使用方法和范型Stream没有大的区别,设计这三个Stream的目的是提高运行效率:

  1. // 将int[]数组变为IntStream:
  2. IntStream is = Arrays.stream(new int[] { 1, 2, 3 });
  3. // 将Stream<String>转换为LongStream:
  4. LongStream ls = List.of("1", "2", "3").stream().mapToLong(Long::parseLong);

练习

编写一个能输出斐波拉契数列(Fibonacci)的LongStream

  1. 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

创建Stream - 图4下载练习:FibonacciStream练习 (推荐使用IDE练习插件快速下载)

小结

创建Stream的方法有 :

  • 通过指定元素、指定数组、指定Collection创建Stream
  • 通过Supplier创建Stream,可以是无限序列;
  • 通过其他类的相关方法创建。

基本类型的StreamIntStreamLongStreamDoubleStream

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创建Stream - 图5