Java 8 Stream Sum

一、Stream概述

Java 8中引入了一種新的概念：Stream。它可以被視為一個高級版的Iterator，通過使用流式操作來處理元素的序列，使代碼更為簡潔和高效。Stream可以理解為是一種對集合進行操作的API。Stream不是一個數據結構，它只是一個操作流程（或者是一個工廠方法）。操作流程可以生成一個最終的結果流和一個終止操作。Stream的操作分為中間操作和終止操作。中間操作返回一個新的Stream對象，或者是一個已存在的同一個對象，終止操作返回一個特定的值，也可以返回void。Stream的特點有：無存儲、延遲計算、可消費、可組合等。

二、Stream的創建

Stream可以從一個Array、List、Set等集合中創建。也可以使用Stream工廠方法創建Stream。比如Stream的of()方法可以把一組元素載入到Stream的實例中；或者Stream的iterate()方法可以創建一個無限長的流。Stream的基本類型還有IntStream、LongStream、DoubleStream。

示例代碼：

List list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Stream stream1 = list.stream();
Stream stream2 = Stream.of("a", "b", "c");
Stream stream3 = Stream.iterate(1, n -> n + 1).limit(10);
IntStream stream4 = IntStream.range(1, 10);

三、Stream操作

1. Stream中間操作

Stream的中間操作包括：filter、map、flatMap、distinct、sorted、peek、limit、skip、unordered等。其中最常用的filter和map。filter方法接收一個Predicate函數式介面，該方法用於過濾Stream中的元素，只返回符合條件的元素。map方法接收一個Function函數式介面，該方法將Stream中的對象映射為另外一種類型的對象同樣傳遞給下一個階段。

示例代碼：

//過濾出大於2的數字
List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
list1.stream().filter(e -> e > 2).forEach(System.out::println);

//將List中的元素轉化成大寫
List list2 = Arrays.asList("a", "b", "c");
list2.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);

2. Stream終止操作

Stream的終止操作包括：forEach、toArray、reduce、collect、min、max、count、anyMatch、allMatch、noneMatch、findFirst、findAny等。其中reduce和collect最常用。reduce()方法可以把Stream中的所有元素聚集成一個結果，可以把結果放到一個可選值中，如果Stream為空，則結果為空；collect()方法可以接受一個Collector介面，該介面定義了如何將Stream中的元素收集為一個集合（或一個Map或其他數據結構）。

示例代碼：

//求List中的和
List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = list1.stream().reduce((a, b) -> a + b).get();

//把List中的元素過濾出age>20的Person，形成一個新的List
List list2 = new ArrayList();
list2.add(new Person("Tom", 22));
list2.add(new Person("Jack", 18));
list2.add(new Person("Lucy", 24));
List newList = list2.stream().filter(e -> e.getAge() > 20).collect(Collectors.toList());

四、Stream與Parallel Stream的區別

Java 8 中提供了Parallel Stream的特性，可以讓Stream中的操作並行執行。Parallel Stream並發執行操作能夠更快地處理大規模數據集。Parallel Stream使用線程池來處理元素，如果沒有配置線程池默認使用ForkJoinPool來執行任務，默認線程個數為CPU核數。但是，不是所有的Stream操作都可以並行執行，例如reduce()和forEach()等操作是不可以並行的，只有像filter()、map()、sorted()等沒有關聯的操作才可以執行並行處理。

五、Java 8 Stream Sum實現

示例代碼：

int sum = IntStream.range(0, 10).sum();
System.out.println(sum);

六、總結

Java 8中引入的Stream讓集合的操作變得更為高級化和優雅化，可以快速處理海量元素。