JDK的 Stream 的实现原理

ops/2025/2/13 0:38:15/

Stream 的实现原理

流的创建：

中间操作（Intermediate Operations）：

终端操作（Terminal Operations）：

流的内部实现：

并行流（Parallel Streams）：

短路操作（Short-Circuiting Operations）：

示例代码

总结

Stream 的实现原理

Java 8 中的 Stream API 提供了一种高效处理集合数据的方式，支持链式操作和并行处理。以下是 Stream 的实现原理：

流的创建：
- 流可以通过集合、数组、I/O 资源等多种方式创建。例如：
  
  java
  
  复制
```
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Stream<String> stream = list.stream();
```
中间操作（Intermediate Operations）：
- 中间操作是对流进行转换的操作，返回一个新的流。常见的中间操作包括 filter、map、sorted 等。
- 中间操作是惰性的，只有在终端操作触发时才会执行。
终端操作（Terminal Operations）：
- 终端操作会触发流的处理，并产生一个结果或副作用。常见的终端操作包括 forEach、collect、reduce 等。
- 终端操作是急切的，一旦调用就会触发流的处理。
流的内部实现：
- 流操作通过 Pipeline 实现，每个中间操作都会生成一个新的 Pipeline 阶段。
- Pipeline 由多个阶段组成，每个阶段包含一个数据源、零个或多个中间操作和一个终端操作。
- 流操作通过 Spliterator 进行数据的分割和遍历，支持并行处理。
并行流（Parallel Streams）：
- 流可以通过 parallel() 方法转换为并行流，利用多核处理器并行处理数据。
- 并行流的实现基于 ForkJoinPool，任务会被分割成多个子任务并行执行。
短路操作（Short-Circuiting Operations）：
- 某些终端操作（如 anyMatch、findFirst）可以在满足条件时提前终止流的处理，称为短路操作。

示例代码

以下是一个使用 Stream API 的示例：

java">List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");// 使用流进行过滤、映射和收集操作
List<String> result = list.stream().filter(s -> s.startsWith("a")) // 过滤以 "a" 开头的字符串.map(String::toUpperCase)       // 转换为大写.collect(Collectors.toList());  // 收集为列表System.out.println(result); // 输出: [APPLE]