Java 8 中心：Stream API

在Java 8中，引入了一个新的Stream API，使得我们可以以一种声明性和函数式的方式处理数据集合。Stream API可以大幅度简化集合的操作，使用它可以做到更加优雅明确的代码风格。本文将从多个方面对Java 8中的Stream API进行详细阐述。

一、创建Stream

在Java 8中，可以通过多种方式来创建Stream。其中，最常见的创建方式有：

1、从集合创建Stream：

List list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "Go");
Stream
    stream = list.stream();

   
  

2、从数组创建Stream：

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
IntStream stream = Arrays.stream(array);

3、使用Stream静态方法创建Stream：

Stream stream1 = Stream.of("Java", "C++", "Python", "Go");
Stream
    stream2 = Stream.iterate(1, n -> n + 2).limit(5);
Stream
     stream3 = Stream.generate(() -> "Hello World").limit(3);

    
   
  

二、Stream操作

在创建Stream之后，我们可以对其进行多种操作：

1、中间操作：对数据进行处理，生成一个新的Stream。

List list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "Go");
Stream
    stream = list.stream().filter(s -> s.startsWith("J")).map(String::toUpperCase);

   
  

2、终止操作：对数据进行处理并获取结果。

List list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "Go");
long count = list.stream().filter(s -> s.startsWith("J")).count();
String result = list.stream().reduce("", (a, b) -> a + "_" + b);

  

三、Stream与并行计算

Stream API不仅可以在单线程下执行，还可以利用并行计算来提高执行效率。

通过调用Stream的parallel()方法，可以开启并行计算模式，例如：

List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
long count = list.parallelStream().filter(n -> n % 2 == 0).count();

  

需要注意的是，并不是所有的场景都适合使用并行计算，具体情况需要根据实际情况进行评估，以避免出现并行计算反而降低执行效率的情况。

四、使用Stream处理大数据集

Stream API不仅可以处理小规模数据，也可以处理大规模数据集合。在处理大量数据时，需要注意以下两个问题：

1、避免内存泄漏

在Stream API中，一些中间操作（例如filter和map）会生成一个新的Stream。如果在这些操作中使用了匿名内部类，应当尽量避免在这些内部类中引用外部变量，以避免出现内存泄漏的情况。

2、避免重复计算

在使用Stream API时，可能会遇到需要多次对同一个集合进行操作的情况。为了避免对同一个集合进行多次计算，应当通过Stream的缓存机制对其进行优化，例如：

List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
Stream
    stream = list.stream().filter(n -> n % 2 == 0);
stream.forEach(System.out::println);
stream.forEach(System.out::println); //此处不会再次对list进行过滤操作

   
  

五、Stream API的局限性

Stream API虽然非常强大，但在处理复杂问题时也存在局限性。如果Stream API无法满足需求，也可以考虑使用传统的迭代方式来处理数据集合。

六、小结

本文对Java 8中的Stream API进行了详细介绍。我们学习了如何创建Stream、如何进行操作、如何利用并行计算以及如何处理大规模数据集。同时，我们也了解到了Stream API的局限性。通过深入学习Stream API，可以让我们的代码更加简洁、有效，提高我们的开发效率。