Stream（Java 8）

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（aggregate operation），或者大批量数据操作 (bulk data operation)。

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。

前言

Stream 就如同一个迭代器（Iterator），单向，不可往复，数据只能遍历一次。

流的构成：
	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）。

转换操作是lazy(惰性求值，只能迭代一次)：

	只有在Terminal操作执行时，才会一次性执行。

	Stream 里有个操作函数的集合，每次转换操作就是把转换函数放入这个集合中。

	在 Terminal 操作的时候循环 Stream 对应的集合，然后对每个元素执行所有的函数。

构造流的几种常见方法

1. Individual values

	Stream stream = Stream.of("a", "b", "c");

2. Arrays

	String [] strArray = new String[]{"a", "b", "c"};
	stream = Stream.of(strArray);
	stream = Arrays.stream(strArray);

3. Collections

	List<String> list = Arrays.asList(strArray);
	stream = list.stream();

文件生成流：
	Stream<String> stream = Files.lines(Paths.get("data.txt"));

流转换为其它数据结构

1. Array

	String[] strArray1 = stream.toArray(String[]::new);

2. Collection

	List<String> list1 = stream.collect(Collectors.toList());
	List<String> list2 = stream.collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
	Set set1 = stream.collect(Collectors.toSet());
	Stack stack1 = stream.collect(Collectors.toCollection(Stack::new));

3. String

	String str = stream.collect(Collectors.joining()).toString();

流的操作

当把一个数据结构包装成 Stream 后，就要开始对里面的元素进行各类操作了。常见的操作可以归类如下。

中间操作：
	Intermediate（主要是打开流，做出某种程度的数据映射/过滤，然后返回一个新的流）

	map(mapToInt, flatMap)、
	filter、 distinct、 sorted、
	peek、 limit、 skip、 parallel、 sequential、 unordered

	.filter(person -> person.getAge() == 20)	过滤器

	.distinct()	去除重复元素，这个方法是通过类的 equals 方法来判断两个元素是否相等的

	.sorted()（流中的元素的类实现了 Comparable 接口） / sorted((p1, p2) -> p1.getAge() - p2.getAge())	排序
	.sorted(Comparator.comparingInt(Person::getAge))

	.limit(long n)	返回前 n 个元素

	.skip(long n)	去除前 n 个元素

	.map(T -> R)	将流中的每一个元素 T 映射为 R（类似类型转换）
	.map(Person::getName)

	.flatMap(T -> Stream<R>)	将流中的每一个元素 T(数组) 映射为一个流，再把每一个流连接成为一个流
	.flatMap(Arrays::stream)

结束操作：
	Terminal（流的最后一个操作）

	forEach、 forEachOrdered、
	toArray、 reduce、 collect、 min、 max、
	count、 anyMatch、 allMatch、 noneMatch、 findFirst、 findAny、 iterator

	boolean b = list.stream().anyMatch(person -> person.getAge() == 20);	判断是否有匹配条件的元素

	.allMatch(T -> boolean)	是否所有元素都符合匹配条件

	.reduce((T, T) -> T) 和 reduce(T, (T, T) -> T)	用于组合流中的元素，如求和，求积，求最大值等
	.reduce(0, Integer::sum)
	reduce 第一个参数 0 代表起始值为 0

	.count()	返回流中元素个数，结果为 long 类型

	.collect()	收集方法

		最常用的方法，把流中所有元素收集到一个 List Set Collection 中

			toList()
			toSet()
			toCollection()
			toMap()

		joining() 连接字符串

		counting()	计算总和

数值流

Stream<Integer> 类型，而每个 Integer 都要拆箱成一个原始类型再进行 sum 方法求和，这样大大影响了效率。

针对这个问题 Java 8 有良心地引入了数值流 IntStream, DoubleStream, LongStream。

三种对应的包装类型 Stream：

	IntStream、LongStream、DoubleStream

IntStream.of(new int[]{1, 2, 3}).forEach(System.out::println);

IntStream.range(1, 3).forEach(System.out::println);	半开区间[)

IntStream.rangeClosed(1, 3).forEach(System.out::println);	闭区间[]

流转换为数值流：
	mapToInt(T -> int) : return IntStream
	mapToDouble(T -> double) : return DoubleStream
	mapToLong(T -> long) : return LongStream

数值流转换为流：
	Stream<Integer> stream = intStream.boxed();

数值流方法：
	sum()
	max()
	min()
	average()

并行流（必须是线程安全的）

Stream.of(list).parallel();

无限长度的流

generator：
	generator方法，返回一个无限长度的Stream,其元素由Supplier接口的提供。

	在Supplier是一个函数接口，只封装了一个get()方法，其用来返回任何泛型的值。

		- generate(Supplier<T> s)：返回一个无限长度的Stream

		示例：

		1. Stream<Double> generateA = Stream.generate(new Supplier<Double>() {
		     @Override
		     public Double get() {
		         return Math.random();
		     }
		   });

		2. Stream<Double> generateB = Stream.generate(()->Math.random());
		3. Stream<Double> generateC = Stream.generate(Math::random);

iterate
	iterate方法，其返回的也是一个无限长度的Stream。

	与generate方法不同的是，其是通过函数f迭代对给指定的元素种子而产生无限连续有序Stream，
	其中包含的元素可以认为是：seed，f(seed),f(f(seed))无限循环。

		- iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)

		示例：

			Stream.iterate(1, item -> item + 1).limit(10).forEach(System.out::println);
			      // 打印结果：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10 

			上面示例，种子为1，也可认为该Stream的第一个元素，
			通过f函数来产生第二个元素。
			接着，第二个元素，作为产生第三个元素的种子，从而产生了第三个元素，
			以此类推下去。
			需要注意的是，该Stream也是无限长度的，
			应该使用filter、limit等来截取Stream，否则会一直循环下去。