Spring WebFlux 学习笔记 - (一) 前传:学习Java 8 Stream Api (1) - 创建 Stream
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在学习Spring WebFlux之前,我们先来了解JDK的Stream,虽然他们之间没有直接的关系,有趣的是 Spring Web Flux 基于 Reactive Stream,他们中都带了 Stream。现有需求如下:筛选出一个数组中的偶数,每个增加 100 后输出到控制台,我们来看下使用JDK Stream和使用Reactor(Reactive Stream的一种实现,后面会讲)编写的代码:
// JDK Stream实现
Arrays.stream(ARRAY)
.filter(num -> num % 2 == 0)
.map(num -> num + 100)
.forEach(System.out::println);
// Reactor实现
Flux.fromArray(ARRAY)
.filter(num -> num % 2 == 0)
.map(num -> num + 100)
.subscribe(System.out::println);
以上代码见JdkStreamAndReactorTest。
我们发现他们的写法是相似的,都是采用函数式编程,并且其中有很多函数(操作符)是一样的,抛除他们的异同点(后面会讲),我们先来了解下 Java8 的 Stream API,方便我们后面可以更快的了解 Reactor 中的各种操作符。
Stream API
Java8中有两大最为重要的改变:第一个是 Lambda 表达式;另外一个则是 Stream API(java.util.stream.*)。
Stream Api 位于 java.util.stream 包下,Stream接口是该包下的关键抽象。Stream、IntStream、LongStream、DoubleStream 分别是Object(支持泛型))、int(整数)、long(长整数)、double(双精度浮点数)类型的数据流抽象。
流在如下几个方面与集合不同:
- 不做存储。流不是存储元素的数据结构。相反,它从诸如数据结构、数组、生成函数或I/O通道之类的源中通过一系列计算操作(向流管道中)传递元素。
- 函数式的。对流的操作会产生结果,但不会修改源数据。例如,对从集合中获取的Stream进行过滤会生成一个不带过滤元素的新Stream,而不是从源集合中删除元素。
- 懒惰操作。许多流操作(例如过滤,映射或重复删除)总是延迟操作,从而找到优化的机会。例如,“查找以某三个字母开头的第一个字符串”不需要检查所有输入字符串。流操作分为中间(流产生)操作和终端(产生值或副作用)操作。中间操作总是惰性的。
- 可能无界。尽管集合的大小是有限的,但流不是必需的。诸如 limit(n) 或 findFirst() 之类的短路操作可以允许对无限流的计算在有限时间内完成。
- 消耗品。在流的生存期内,流的元素只能访问一次。像Iterator一样,必须生成新的流以重新访问源中的相同元素。
Stream 是 Java8 中处理集合的关键抽象概念,它可以指定你希望对集合进行的操作,可以执行非常复杂的查找、过滤和映射数据等操作。使用Stream API 对集合数据进行操作,就类似于使用 SQL 执行的数据库查询。也可以使用 Stream API 来并行执行操作。简而言之,Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式。
Stream的用法
1. 创建 Stream
一个数据源(如:集合、数组), 获取一个流。
2. 中间操作
一个中间操作链,对数据源的数据进行处理。
3. 终端操作(终止操作)
一个终止操作,执行中间操作链,并产生结果 。
Stream的分类
序号 | 类名 | 说明 |
---|---|---|
1 | BaseStream | Stream接口的父接口 |
2 | Stream | 泛型类型的Stream |
3 | IntStream | 整形Stream |
4 | LongStream | 长整型Stream |
5 | DoubleStream | 浮点型Stream |
序号3-5的具体类型Stream提供了一些额外的方法,在下面章节【创建Stream】时有用到。它们之间的类图关系如下:
创建Stream
创建Stream主要分为如下几种方式:
- 集合获取Stream
- 数组创建Stream
- 值创建Stream
- 函数创建Stream
- 其他方式创建Stream
由于篇幅问题及考虑到Stream提供的操作方法没有讲解,下面的示例代码中只是提供了创建Stream的示例,具体的使用示例请看代码。
注意:以下创建Stream的方式仅为演示使用,因为Stream进行中间操作或终端操作后就会关闭,不可重复使用,因此你在使用的时候应该按函数式编程方式编写代码。
1. 集合获取Stream
// 返回以此集合作为源的顺序 Stream
Stream<Integer> stream = collection.stream();
// 返回以此集合作为其来源可能并行的 Stream
Stream<Integer> parallelStream = collection.parallelStream();
2. 数组创建Stream
// 创建数组Stream
Stream<String> stream = Arrays.stream(strArray);
IntStream intStream = Arrays.stream(intArray);
// 数组Stream的重载
DoubleStream doubleStream = Arrays.stream(doubleArray);
IntStream intStream2 = Arrays.stream(intArray, 1, 3);
3. 值创建Stream
// 构建Integer类型的Stream
IntStream stream = IntStream.of(14, 2, 31, 47, 5, 6, 9, 1, 33, 2, 6);
// 构建String类型的Stream
Stream<String> stringStream = Stream.of("Hello, Stream Api.");
4. 函数创建Stream
// 方式1:使用generate方式创建一个新的无限无序Stream流
Stream<Integer> generateStream = Stream.generate(RandomUtil::randomInt);
// 方式2:使用iterate方式创建一个新的无限有序Stream流
IntStream iterateStream = IntStream.iterate(1, n -> n + 1);
5. 其他方式创建Stream
// 方式1:创建空的顺序流
Stream<Object> emptyStream = Stream.empty();
// 方式2:使用两个Stream创建组合Stream
IntStream concatStream = IntStream.concat(intStream1, intStream2);
// 方式3:创建begin至end逐渐加1的整形Stream
IntStream rangeStream = IntStream.range(1, 501);
// 方式4:使用建造者模式创建Stream
Stream.Builder<Integer> builder = Stream.builder();
Stream<Integer> buildStream = builder.build();
// 方式5:使用StreamSupport创建Stream
// 代码忽略,具体使用请看API...
以上代码见CreateStreamTest。
源码详见:https://github.com/crystalxmumu/spring-web-flux-study-note
以上是本次笔记的内容,我们下次见。
参考
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