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Java Stream Peek:窥探流中的数据元素

一、Stream简介

在介绍Java Stream Peek之前,先需要了解Java Stream的概念。Java Stream是在Java 8之后引入的一种新的处理数据集合的方式,它可以更简便、高效地操作集合中的数据。与传统的集合操作方式相比,Java Stream可以提高性能和代码可读性。

Java Stream是一个表示任意元素序列的概念,它支持各种类型的数据源,例如List、Set、数组等,Stream操作可以分为中间操作和终端操作两类。中间操作包括过滤、映射、排序、去重等操作,而终端操作包括forEach、count、collect等。

二、Stream Peek的作用

Stream Peek是Stream中的一个中间操作,它可以让我们在Stream中执行一些诊断性的操作,例如打印出Stream中的元素、记录日志、计算执行时间等。Stream Peek可以帮助我们更好地了解Stream的数据流向,也可以在调试代码时提供一些帮助。

Stream Peek的签名如下:

Stream peek(Consumer action);

  

其中,action代表一个Consumer类型的函数式接口,它可以在Stream的每个元素上执行一些操作。

三、Stream Peek的使用场景

Stream Peek适用于以下一些场景:

1、观察Stream的数据流向

在对Stream进行多个操作时,我们有时难以确定Stream中数据的真实状态,即Stream中的元素究竟是什么样子的。此时,可以在每个中间操作之后插入一个peek操作,打印出当前Stream中的元素,以便我们观察Stream的数据流向。例如:

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "watermelon");
list.stream().filter(s -> s.length() > 5)
            .peek(s -> System.out.println("filter:" + s))
            .map(String::toUpperCase)
            .peek(s -> System.out.println("toUpperCase:" + s))
            .collect(Collectors.toList());

执行结果如下:

filter:orange
toUpperCase:ORANGE
filter:watermelon
toUpperCase:WATERMELON

打印出了Stream中经过过滤和映射之后的元素,以便我们更清楚地了解Stream的数据流向。

2、记录日志

在开发中,我们经常需要记录一些日志信息以便追踪问题。Stream Peek可以方便地记录一些Stream中的信息。例如,在以下的示例中,我们在Stream Peek中打印出当前处理的数字:

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
list.stream().peek(i -> System.out.println("processing:" + i))
            .map(i -> i * 2)
            .peek(i -> System.out.println("result:" + i))
            .collect(Collectors.toList());

执行结果如下:

processing:1
result:2
processing:2
result:4
processing:3
result:6
processing:4
result:8
processing:5
result:10  

可以看到,在Stream Peek中,我们输出了每个数字的处理过程和结果,方便我们日后进行追踪和调试。

四、Stream Peek的注意事项

当使用Stream Peek时,需要注意以下事项:

1、Stream Peek是中间操作

与终端操作不同,Stream Peek是中间操作,它不能打断Stream的处理过程。如果在Stream Peek中抛出异常,那么Stream的处理将会中断。

2、Stream Peek不能修改Stream中的元素

Stream Peek只是对Stream中的元素进行一些操作,它不能修改Stream中的元素。如果需要对Stream进行修改,应该使用map等终端操作。

3、Stream Peek可以执行多次

与终端操作不同,Stream Peek是可以执行多次的,每次执行都会打印出当前Stream中的元素。例如:

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "watermelon");
Stream<String> stream = list.stream();
stream.peek(s -> System.out.println("peek1:" + s))
            .filter(s -> s.length() > 5)
            .peek(s -> System.out.println("peek2:" + s))
            .map(String::toUpperCase)
            .peek(s -> System.out.println("peek3:" + s))
            .collect(Collectors.toList());
stream.peek(s -> System.out.println("peek4:" + s))
            .map(String::toLowerCase)
            .peek(s -> System.out.println("peek5:" + s))
            .collect(Collectors.toList());

执行结果如下:

peek1:apple
peek1:banana
peek1:orange
peek1:watermelon
peek2:watermelon
peek3:WATERMELON
peek2:orange
peek3:ORANGE
peek4:apple
peek4:banana
peek4:orange
peek4:watermelon
peek5:orange
peek5:watermelon
peek5:apple
peek5:banana

可以看到,在两个不同的Stream中执行了多个peek操作。

五、代码示例

以下为一个完整的Java Stream Peek的代码示例:

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamPeekExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 观察Stream的数据流向
        List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "watermelon");
        list.stream().filter(s -> s.length() > 5)
                .peek(s -> System.out.println("filter:" + s))
                .map(String::toUpperCase)
                .peek(s -> System.out.println("toUpperCase:" + s))
                .collect(Collectors.toList());

        // 记录日志
        List<Integer> list2 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        list2.stream().peek(i -> System.out.println("processing:" + i))
                .map(i -> i * 2)
                .peek(i -> System.out.println("result:" + i))
                .collect(Collectors.toList());

        // 可以执行多次
        Stream<String> stream = list.stream();
        stream.peek(s -> System.out.println("peek1:" + s))
                .filter(s -> s.length() > 5)
                .peek(s -> System.out.println("peek2:" + s))
                .map(String::toUpperCase)
                .peek(s -> System.out.println("peek3:" + s))
                .collect(Collectors.toList());

        stream.peek(s -> System.out.println("peek4:" + s))
                .map(String::toLowerCase)
                .peek(s -> System.out.println("peek5:" + s))
                .collect(Collectors.toList());
    }
}