成为Java流大师–第1部分：创建流

在许多情况下，声明性代码（例如，具有Streams的功能组合）可提供出色的代码指标。 通过本动手实验文章系列进行编码，并成为Java Streams的主教练，从而成为一名更好的Java程序员。

Streams的整个想法是代表一个数据流经的管道，并且管道的功能将对数据进行操作。这样，可以表达对元素流的功能风格的操作。本文是五分之一的内容，您将直接学习如何成为流大师。我们从基本的流示例开始，然后进行更复杂的任务，直到您知道如何将标准Java流连接到Cloud中的数据库。

完成所有五篇文章之后，您将能够大幅度减少代码库，并知道如何在一瞬间为整个应用程序编写纯Java代码。

这是即将发表的文章的摘要：

第1部分： 创建流
第2部分： 中级操作
第三部分：终端操作
第4部分：数据库流
第5部分：使用流创建数据库应用程序

由于我们坚信“边做边学”的概念，因此该系列由GitHub存储库进行了补充，该存储库包含分为5个单元的Stream练习–每个单元对应于文章的主题。 README文件中提供了有关如何使用源代码的说明。

什么是Java流？

Java Stream接口最初是在Java 8中引入的，并且与lambda一起成为Java开发的里程碑，因为它极大地促进了声明性（功能性）编程风格。如果您想了解更多有关声明式编码的优势，请参考本文。

可以将Java Stream可视化为数据流经的管道（请参见下图）。管道的功能将通过例如过滤，映射和分类项目来对数据进行操作。最后，可以执行终端操作以收集首选数据结构（例如
List ， Array或Map 。需要注意的重要一点是，流只能使用一次。

流管道包含三个主要部分； 流源，中间操作（零到很多）和终端操作。

让我们看一个例子，以了解我们将在整个系列中教的内容。我们鼓励您看下面的代码，并尝试在阅读下一段之前弄清楚打印语句的结果。

List <String> list = Stream.of("Monkey", "Lion", "Giraffe","Lemur").filter(s -> s.startsWith("L")).map(String::toUpperCase).sorted().collect(toList());
System.out.println(list);

由于Stream API具有描述性，并且通常使用起来非常直观，因此无论您之前是否遇到过这些操作，您都可能会对这些操作的含义有很好的了解。我们从包含四个字符串的List流开始，每个字符串代表非洲动物。然后，这些操作会过滤出以字母“ L”开头的元素，将其余元素转换为大写字母，然后以自然顺序（在这种情况下表示字母顺序）对其进行排序，最后将它们收集到List 。因此，产生输出[“LEMUR”, “LION”] 。

重要的是要理解，流是“惰性的”，即终端操作是“请求”元素的（在这种情况下，
.collect()语句）。如果终端操作仅需要一个元素（例如，终端操作.findFirst() ），则最多.findFirst()有一个元素到达终端操作，并且提醒元素（如果有的话）将永远不会产生资源。这也意味着仅创建Stream通常是一种便宜的操作，而消耗它可能会很昂贵，具体取决于流管道和流中潜在元素的数量。

在这种情况下，流源是一个List尽管许多其他类型也可以充当数据源。我们将在本文的其余部分中介绍一些最有用的源替代方法。

流主要适合于处理对象的集合，并且可以对任何类型T元素进行操作。尽管存在三种特殊的Stream实现； IntStream ， LongStream和DoubleStream只能处理相应的原始类型。

可以通过以下方式调用Stream.empty（）来生成任何这些类型的空Stream：

Stream <T>     Stream.empty()
IntStream  IntStream.empty()
LongStream  LongStream.empty()
DoubleStream  DoubleStream.empty()

在某些情况下，空流确实很方便，但是大多数时候，我们有兴趣用元素填充流。这可以通过许多方式来实现。我们将首先研究IntStream的特殊情况，因为它提供了多种有用的方法。

一个基本情况是在少量项目上生成流。这可以通过使用IntStream.of（）列出整数来完成。下面的代码产生元素1、2和3的简单流。

IntStream oneTwoThree = IntStream.of(1, 2, 3);

如果项目数量增加，手动列出所有元素可能很乏味。如果我们对某个范围内的值感兴趣，则命令.rangeClosed()更有效。该操作包含所有内容，这意味着以下代码将生成从1到9的所有元素的流。

 IntStream positiveSingleDigits = IntStream.rangeClosed( 1 , 9 );

.iterate()甚至是更强大的命令，它可以在包含哪些数字方面提供更大的灵活性。下面，我们显示一个示例，说明如何使用它来生成具有2的幂的所有数字的Stream。

 IntStream powersOfTwo = IntStream.iterate( 1 , i -> i * 2 );

还有几种可能更意外的方式来生成Stream。 chars（）方法可用于流式处理
String ，在这种情况下为元素“ A”，“ B”和“ C”。

 IntStream chars = "ABC" .chars();

还有一种生成随机整数流的简单方法。

 IntStream randomInts = new Random().ints();

流现有数据收集是另一种选择。我们可以流式传输现有Array的元素，或者选择使用Stream.of()手动列出项目，如前所示并在下面重复。

String[] array = {"Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur"};
Stream <String> stream2 = Stream.of(array);

Stream <String> stream = Stream.of("Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur");

流任何Collection也是非常简单的。下面的示例演示如何使用简单命令流式传输List或Set
.stream() 。

List <String> list = Arrays.asList("Monkey", "Lion", "Giraffe", "Lemur");
Stream <String> streamFromList = list.stream();

Set set = new HashSet<>(list);
Stream <String> streamFromSet = set.stream();

有时，流式传输文本文件的内容也很有用。以下命令将提供一个Stream ，将引用文件中的每一行作为单独的元素保存。

Stream <String> lines = Files.lines(Paths.get("file.txt"));

现在，我们已经使您熟悉了创建Stream的一些方法，我们鼓励您克隆此GitHub存储库并开始练习。本文的内容足以解决第一个称为“创建”的单元。 Unit1Create接口包含JavaDocs，它们描述了Unit1MyCreate方法的预期实现。

public interface Unit1Create {/*** Creates a new Stream of String objects that contains* the elements "A", "B" and "C" in order.** @return a new Stream of String objects that contains*   the elements "A", "B" and "C" in order*/Stream <String> newStreamOfAToC();

提供的测试（例如Unit1MyCreateTest）将充当自动评分工具，让您知道您的解决方案是否正确。