Java 中的 Stream 是 Java 8 引入的一个强大的 API，用于以声明式风格处理数据集合（如集合、数组等）。它允许开发者以函数式编程的方式高效、简洁地操作数据，尤其适合处理批量数据的过滤、映射、排序、聚合等操作。以下是理解 Stream 的几个关键点：
1. Stream 的核心思想
- 不是数据结构：Stream 本身不存储数据，而是对数据源（如集合、数组、I/O 通道）的封装，通过流水线（Pipeline）对数据进行处理。
- 链式操作：支持链式调用多个操作（如
filter,map,sorted），形成一条处理流水线。 - 延迟执行（Lazy Evaluation）：中间操作（Intermediate Operations）不会立即执行，只有触发终端操作（Terminal Operation）时才会真正执行计算。
- 不可复用：一个 Stream 一旦被消费（终端操作执行完毕），就不能再被使用。
2. Stream 的操作类型
(1) 中间操作（Intermediate Operations）
- 返回一个新的 Stream，用于构建处理流水线。
- 典型操作：
filter(Predicate<T>)：过滤元素。map(Function<T, R>)：将元素转换为另一种形式。sorted()：排序。distinct()：去重。limit(n)：截取前 n 个元素。
(2) 终端操作（Terminal Operations）
- 触发实际计算，返回非 Stream 的结果（如
void、集合、基本类型值等）。 - 典型操作：
forEach(Consumer<T>)：遍历每个元素。collect(Collector)：将结果收集到集合中。reduce()：聚合操作（如求和、求最大值）。count()：统计元素数量。anyMatch()/allMatch()：条件匹配。
3. 为什么使用 Stream？
- 代码简洁：用声明式风格替代传统的循环和条件判断。
- 并行处理：只需调用
parallelStream()即可利用多核并行处理数据。 - 可读性强：链式调用更直观表达数据处理逻辑。
- 函数式编程：支持 Lambda 表达式和方法引用，提升代码灵活性。
4. 使用示例
示例 1：过滤 + 映射
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");List<String> result = names.stream().filter(name -> name.length() > 3) // 过滤长度 >3 的名字.map(String::toUpperCase) // 转为大写.collect(Collectors.toList()); // 收集到 List// 输出: [ALICE, CHARLIE, DAVID]
示例 2：排序 + 聚合
List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 1, 4, 1, 5, 9);int sum = numbers.stream().distinct() // 去重 → [3, 1, 4, 5, 9].sorted() // 排序 → [1, 3, 4, 5, 9].reduce(0, Integer::sum); // 求和 → 22// 输出: 22
示例 3：并行流
long count = numbers.parallelStream() // 并行处理.filter(n -> n % 2 == 0).count();
5. 注意事项
- 不修改源数据：Stream 的操作不会修改原始数据源，而是生成新结果。
- 避免副作用：不要在 Lambda 表达式中修改外部变量（如使用可变状态）。
- 性能权衡：
- 简单操作（如遍历）可能传统循环更高效。
- 复杂流水线操作或大数据量时，Stream 更高效，尤其是并行流。
- 资源管理：基于 I/O 的 Stream（如
Files.lines()）需要显式关闭（用try-with-resources）。
6. Stream vs 集合
| 特性 | 集合 (Collection) | Stream |
|---|---|---|
| 数据存储 | 存储数据 | 不存储数据，操作数据源 |
| 修改性 | 可增删改查 | 只读，生成新结果 |
| 执行时机 | 立即执行 | 延迟执行（终端操作触发） |
| 遍历次数 | 可多次遍历 | 只能消费一次 |
总结
Java Stream 的核心价值在于 以声明式风格高效处理数据。通过链式调用和函数式编程，开发者可以更专注于“做什么”而非“如何做”。在数据过滤、转换、聚合等场景下，Stream 能显著简化代码并提升可维护性。但需根据场景权衡性能，合理使用并行流。
