02-简介

6.1 简介

在Java中， 流 是被流水线以串行或并行方式处理（映射、过滤、转换、归约、收集）的一系列元素。流水线则是由 lambda表达式 声明的一系列操作。流和lambda表达式都是Java 8引入的最值得关注的新特性。它们改变了我们在Java中处理大集合的方式，优化了语言本身处理这些元素的方式。

流引入了 Stream 、 DoubleStream 、 IntStream 和 LongStream 接口， Collectors 或 StreamSupport 工具类，一些类函数式的接口（如 Collector ），以及一大堆分散在各个类中的方法（比如 Collection 接口中的 stream() 和 parallelStream() 方法，或 Files 类中的 lines() 方法）。

通过本章的内容，你将学到怎样在应用中有效地使用流，但在此之前，让我们先来看看流最重要的特性。

• 流是数据序列，不是数据结构。数据元素由流来处理，而不是存储在其中。
• 你可以从不同的源创建流［比如集合（列表、数组等），文件和字符串］，或者通过创建一个可提供流元素的类。
• 不能访问流中的单个元素。你可以定义流的源和对其元素要应用的操作。流的操作是以函数式的方式定义的，可以在中间和结尾的操作中用lambda表达式定义要执行的动作。
• 不能修改一个流的源。举个例子，如果你过滤了流中的某些元素，那么这实际上是在流上跳过了这些元素，而不是在流的源上。
• 流定义了如下两类操作。
  • 中间操作： 这些操作总是用结果产生一个新流。它们能用于转换、过滤、排序流的元素。
  • 结尾操作： 这些操作处理了流的所有元素，产生一个结果或一个副产物。在它们执行之后，流就不能再使用了。
• 一个流水线由零到多个中间操作和一个结尾操作组成。
• 中间操作可以有如下状态。
  • 无状态： 处理流中的一个元素不会依赖流中的其他元素，比如基于条件过滤元素。
  • 有状态： 处理流中的一个元素会依赖流中的其他元素，比如排序流中的元素。
• 惰性： 中间操作是懒执行的。在结尾操作执行之前，中间操作是不会执行的。Java能够检测到一个中间操作不在流的一个或多个元素上执行，是否会影响到最终结果。如果不影响的话，Java能避免这种执行。
• 流可以有无限数量的元素。有些操作如 limit() 或 findFirst() 能用于限制最终参与计算的元素。由于中间操作是懒执行的，所以无限流可以在有限的时间内完成执行。
• 流只能用一次。如前所述，当执行了一个流的结尾操作后，就认为该流已用尽，不能再次使用。如果你需要再处理同样的数据产生不同的结果，则必须从相同的源上创建一个新的 Stream 对象。如果尝试使用一个用尽的流，则会得到一个异常。
• 开发者可以按顺序处理流元素，如果要并行处理，那么也不需要任何额外的操作。开发者可以多次指定一个流的执行模式，但只有最后一次是有效的，因此必须小心要选择的模式。有状态的中间操作无法利用并发的所有特性。

Java 9包含的一类新流 — 反应式流 — 允许以异步方式向生产者和消费者传达信息。本章介绍创建流的方法，并使用所有的中间和结尾操作，以并行和函数式的方式来处理大集合中的数据。