Stream<T> 与 Iterable<T> 的区别：你应该何时使用它们？

Stream 与 Iterable: 设计决策背后的原因

引言

在 Java 8 中引入的 Stream 是对元素序列进行声明式操作的一组抽象。然而，与 Iterable 相比，它并没有实现 Iterable 接口。本文将探究这种设计决策背后的原因，重点关注 Stream 的独特特征。

Stream 的单向性

与 Iterable 不同，Stream 是一次性操作。这意味着一旦对 Stream 进行遍历，就无法再使用它进行其他操作。这是因为每个操作都会生成一个新的 Stream 实例，而原始 Stream 则被消耗掉。

另一方面，Iterable 是可多次遍历的，允许你多次迭代相同的 Iterable 对象。

延迟执行

Stream 的另一个关键区别是它的延迟执行性质。与立即执行的 Iterable 不同，Stream 在遍历时才执行其操作。这允许对其进行复杂的转换和过滤，而无需立即消耗整个序列。

这种延迟执行提供了额外的灵活性，因为你可以创建操作管道，只有在需要时才执行它们。

更丰富的操作集

Stream 提供了比 Iterable 更丰富的操作集，包括映射、过滤、归约等。这些操作允许你对元素序列进行复杂的操作，而无需编写自定义迭代器或循环。

Iterable 的操作集较小，更适合于基本遍历和迭代。

设计决策背后的原因

上述 Stream 的独特特征导致了不实现 Iterable 的设计决策。

• 单向性: 单向性使 Stream 能够提供延迟执行，因为它可以生成中间结果，而无需存储整个序列。
• 延迟执行: 延迟执行允许复杂的管道化操作，因为你可以按需执行操作，而不是立即执行整个序列。
• 更丰富的操作集: 更丰富的操作集使 Stream 更适合于需要对元素序列进行复杂操作的情况。

总之，Stream 不实现 Iterable 的决定基于其独特的功能，包括单向性、延迟执行和更丰富的操作集。

何时使用 Stream

Stream 特别适用于以下情况：

• 当你需要对元素序列执行复杂的操作时
• 当需要延迟执行管道化操作时
• 当你想要避免编写自定义迭代器或循环时

何时使用 Iterable

Iterable 仍适用于以下情况：

• 当你需要多次遍历相同的序列时
• 当你需要立即执行遍历操作时
• 当你需要使用更基本的遍历和迭代操作时

结论

Stream 和 Iterable 在 Java 中提供了两种不同的抽象，用于对元素序列进行操作。了解它们之间的差异对于选择正确的抽象以满足你的特定需求至关重要。Stream 的单向性、延迟执行和更丰富的操作集使它特别适用于复杂的操作和管道化场景。另一方面，Iterable 的可多次遍历性和立即执行特性更适合于基本遍历和迭代。

常见问题解答

1. 为什么 Stream 是单向的？
   为了允许延迟执行和生成中间结果。

2. 为什么 Stream 是延迟执行的？
   为了允许管道化操作，仅在需要时执行操作。

3. Stream 的操作集有什么优势？
   提供了映射、过滤、归约等复杂操作，无需编写自定义代码。

4. 应该什么时候使用 Stream？
   当需要执行复杂操作、延迟执行和管道化操作时。

5. 应该什么时候使用 Iterable？
   当需要多次遍历、立即执行和基本遍历和迭代操作时。