Java8 Stream源码精讲（三）：中间操作原理详解
2023-10-11 11:43:14
引言
在上一篇文章中，我们介绍了 Stream 的创建过程和原理。在这篇文章中，我们将深入探讨 Stream 的中间操作原理，包括其如何处理数据、如何实现延迟执行、如何支持链式操作以及如何优化性能。
1. Stream 中间操作概述
Stream 中间操作是指在 Stream 上执行的、不产生最终结果的操作。它可以对 Stream 中的数据进行过滤、映射、排序、分组等操作，从而产生一个新的 Stream。中间操作的特点是，它不会立即执行，而是延迟到最终操作时才执行。
2. Stream 中间操作的原理
Stream 中间操作的原理是使用惰性求值（lazy evaluation）策略。惰性求值是指，只有在需要的时候才执行计算。在 Stream 中，中间操作不会立即执行，而是存储在 Stream 的内部状态中。当最终操作（例如 collect、forEach 等）调用时，Stream 才会执行所有中间操作，并产生最终结果。
3. Stream 中间操作的延迟执行
Stream 中间操作的延迟执行有很多好处。首先，它可以提高性能。因为只有在需要的时候才执行计算，所以可以避免不必要的计算。其次，它可以支持链式操作。因为中间操作不会立即执行，所以可以将多个中间操作连接在一起，形成一个链式操作。最后，它可以提高代码的可读性和可维护性。因为中间操作不会立即执行，所以可以将代码组织得更加清晰和易于理解。
4. Stream 中间操作的链式操作
Stream 中间操作支持链式操作。所谓链式操作，是指将多个中间操作连接在一起，形成一个连续的操作序列。链式操作的语法非常简单，只需要将多个中间操作用点号连接起来即可。例如，以下代码将对 Stream 中的数据进行过滤、映射和排序：
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
stream.filter(x -> x % 2 == 0)
.map(x -> x * 2)
.sorted()
.forEach(System.out::println);
输出结果为：
4
8
12
16
20
5. Stream 中间操作的优化
Stream 中间操作有很多优化措施。这些优化措施可以提高 Stream 的性能，并减少内存消耗。常用的优化措施包括：
- 使用并行流：Stream 可以并行执行，从而提高性能。
- 使用短路操作：短路操作是指在满足某个条件时立即终止操作。Stream 中的短路操作包括 filter、findFirst、findAny 等。
- 使用缓存：Stream 可以将中间操作的结果缓存起来，以便以后重用。
- 使用批处理：Stream 可以将数据批处理，从而减少内存消耗。
6. 结论
Stream 中间操作是 Stream API 中非常重要的一部分。它可以对 Stream 中的数据进行过滤、映射、排序、分组等操作，从而产生一个新的 Stream。Stream 中间操作的特点是，它不会立即执行，而是延迟到最终操作时才执行。Stream 中间操作支持链式操作，并且有很多优化措施可以提高其性能和减少内存消耗。
