一.了解stream流

1.1stream的概念

  • Stream流（也叫Stream API）。它是从JDK8以后才有的一个新特性，是专业用于对集合或者数组进行便捷操作的。
  • Java Stream可以看作是对数据集合的一种高级封装，它将数据集合的操作抽象出来，允许我们以声明式的方式进行数据处理。与传统的集合操作相比，Java Stream更加灵活、可读性更强，并且可以充分利用多核处理器来进行并行处理。

2.2 Stream的特点和优势

  1. 声明式编程：使用Stream时，可以将数据处理过程描述为一系列转换操作，使代码更加简洁易读。
  2. 内部迭代：Stream处理数据时，无需显式使用迭代器，而是通过内部迭代器来进行遍历操作。
  3. 惰性求值：Stream提供了惰性求值的特性，只有当需要获取结果时才会进行实际的计算，可以减少不必要的计算开销。
  4. 并行处理：Stream可以利用多核处理器来进行并行处理，提高数据处理的效率。
  5. Java Stream提供了丰富的操作方法，包括过滤、映射、排序、去重、聚合等，可以对数据进行各种复杂的处理。

二.Stream流基本语法与常用的API

2.1Stream流中间方法

中间方法指的是：调用完方法之后其结果是一个新的Stream流，于是可以继续调用方法，这样一来就可以支持链式编程（或者叫流式编程）。

java stream流根据字段分组_开发语言

2.2Stream流终结方法

这些方法的特点是，调用完方法之后，其结果就不再是Stream流了，所以不支持链式编程。

java stream流根据字段分组_python_02

2.3基本使用

java stream流根据字段分组_开发语言_03

接下里我们通过案例来体验一下有多方便

案例需求：有一个List集合，元素有"张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强"，找出姓张，且是3个字的名字，存入到一个新集合中去。

List<String> names = new ArrayList<>();
Collections.addAll(names, "张三丰","张无忌","周芷若","赵敏","张强");
System.out.println(names);
  •   用传统方式来做，代码是这样的
// 找出姓张，且是3个字的名字，存入到一个新集合中去。
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String name : names) {
    if(name.startsWith("张") && name.length() == 3){
        list.add(name);
    }
}
System.out.println(list);
  • 用Stream流来做，代码是这样的（想流水线一样，一句话就写完了）
List<String> list2 = names.stream().filter(s -> s.startsWith("张")).filter(a -> a.length()==3).collect(Collectors.toList());
System.out.println(list2);

三.Java Stream流的工作流程

Java Stream 流的工作流程可以概括为以下几个步骤：

  1. 创建数据源：首先，你需要有一个数据源，如集合或数组。通过调用 Collection.stream() 方法或 Arrays.stream() 方法，你可以将数据源转换为相应的流对象。
  2. 中间操作：一旦有了流对象，你可以对其进行一系列的中间操作。中间操作是指对数据进行过滤、映射、排序等操作，每个中间操作都会返回一个新的流。例如，你可以使用 .filter() 方法过滤掉不符合条件的数据，使用 .map() 方法对数据进行转换，使用 .sorted() 方法对数据进行排序等。
  3. 终止操作：在完成中间操作后，你可以进行终止操作来触发流的计算。终止操作是最后的操作，它会产生最终的结果或副作用。常见的终止操作包括使用 .forEach() 方法迭代流中的每个元素，使用 .collect() 方法将流的元素收集到一个集合中，使用 .reduce() 方法对流的元素进行归约等。
  4. 惰性求值和内部迭代：Stream 流的操作是惰性求值的，中间操作不会立即执行，而是等到终止操作时才进行计算。另外，Stream 流使用内部迭代来处理数据，这意味着你不需要手动编写迭代逻辑，而是将数据处理的工作交给了 Stream 内部来完成。
  5. 并行流处理：Stream 流提供了并行流（Parallel Stream）的支持，可以通过 .parallel() 方法将流转换为并行流，从而实现并行处理。并行流利用多线程来加速数据处理，适用于处理大量数据或需要并行计算的场景。

四.了解 Java Stream 流的原理

4.1为什么可以链式调用

返回自身：Stream 中的中间方法一般都会返回一个新的 Stream 对象，这个新的 Stream 对象可以继续调用其他方法。这种设计使得我们可以将多个方法调用连接在一起，形成一条连续的操作流水线。链式编程的特点是每个方法的返回值都是当前对象，这样就可以串联多个方法调用 

4.2Stream 接口：

Java Stream 的定义位于 java.util.stream.Stream 接口中。它是一个泛型接口，提供了用于操作数据流的各种方法。

4.2数据源和中间操作

Stream 是由一个数据源（如集合、数组等）和一系列中间操作组成的。中间操作包括 filter、map、flatMap、distinct、sorted、limit 等。这些中间操作可以通过调用 Stream 对象上的方法来进行链式调用。

4.3惰性求值

Stream 使用惰性求值的方式来处理数据。这意味着在执行中间操作时，并不会立即计算，而是将操作的逻辑保存起来。只有当执行终止操作（如 collect、forEach、count 等）时，才会触发实际的计算。

4.4StreamSpliterators

StreamSpliterators 是 Stream 中数据的生成器，它负责维护源数据的状态和分割数据流。流水线中的中间操作通常会涉及到 StreamSpliterators 进行数据处理和分割。

4.5Spliterator 接口

Spliterator 是一个用于遍历和分割数据源的接口，StreamSpliterators 实现了 Spliterator 接口。Spliterator 定义了一些方法，如 tryAdvance、forEachRemaining、trySplit 等，用于实现数据的遍历和分割。

4.6TerminalSink

TerminalSink 是 Stream 流的终止操作的实现，它接收 Stream 中的元素并生成最终的结果。TerminalSink 是一个 Sink 接口的实现类。