了解一下，Java8 Stream的中间操作顺序

2024-07-12 20:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

介绍了Stream的中间操作顺序，对性能的影响，以及如何调优。

上篇文章讲了Stream的常用方法，可以先回顾一下：图解Java8 Stream，真香

垂直执行：map和filter

先看下面一个例子，找出流中"b"的字符串，并将其转化为大写，包含两个中间操作 map 和 filter 以及结束操作forEach。

Stream.of("a", "b", "c", "d", "e") .map(str -> { System.out.println("map: \t" + str); return str.toUpperCase(); }) .filter(str -> { System.out.println("filter: " + str); return str.equals("B"); }) .forEach(str -> { System.out.println("forEach: " + str); }); // 控制台输出 map: a filter: A map: b filter: B forEach: B map: c filter: C map: d filter: D map: e filter: E

由输出结果可以看出，map/filter/forEach 是垂直执行，map和filter执行了5次，forEach执行了1次。

如果我们改变操作顺序，filter方法最先执行，将大大减少执行的次数。

Stream.of("a", "b", "c", "d", "e") .filter(str -> { System.out.println("filter: " + str); return str.equals("b"); }) .map(str -> { System.out.println("map: \t" + str); return str.toUpperCase(); }) .forEach(str -> { System.out.println("forEach: " + str); }); // 控制台输出 filter: a filter: b map: b forEach: B filter: c filter: d filter: e

filter还是执行了5次，forEach执行了1次，但map降为了1次，也就是说符合filter的才会执行map操作，这种技巧在Stream流中有大量元素时，执行的更快。

水平执行：sorted

接下来，我们看下sorted排序操作，现学现卖，咱们把filter放在了map操作之前：

Stream.of("d", "b", "c", "a", "e") .sorted((str1, str2) -> { System.out.println("sorted: " + str1 + ", " + str2); return str1.compareTo(str2); }) .filter(str -> { System.out.println("filter: " + str); return str.equals("b"); }) .map(str -> { System.out.println("map: \t" + str); return str.toUpperCase(); }) .forEach(str -> { System.out.println("forEach: " + str); }); // 控制台输出 sorted: b, d sorted: c, b sorted: c, d sorted: c, b sorted: a, c sorted: a, b sorted: e, c sorted: e, d filter: a filter: b map: b forEach: B filter: c filter: d filter: e

这时候发现，sorted操作是水平执行的，会对流中所有的元素进行排序，总共执行了8次。

我们再一次更改操作顺序，来尝试优化性能：

Stream.of("d", "b", "c", "a", "e") .filter(str -> { System.out.println("filter: " + str); return str.equals("b"); }) .sorted((str1, str2) -> { System.out.println("sorted: " + str1 + ", " + str2); return str1.compareTo(str2); }) .map(str -> { System.out.println("map: \t" + str); return str.toUpperCase(); }) .forEach(str -> { System.out.println("forEach: " + str); }); // 控制台输出 filter: d filter: b filter: c filter: a filter: e map: b forEach: B

这次发现，sorted方法并没有被调用，因为被filter过滤之后，流中只剩下一个元素，也就不需要执行排序操作了。

而且，sorted对filter和map这种垂直执行的方法，具有截断作用，也就是说sorted前的中间操作，需要完全执行，形成一个完整的Stream流，交给sorted排序。

混合使用

举个例子，比如把"b"和"d"过滤出来，转为大写，并排序：

Stream.of("d", "b", "c", "a", "e") .filter(str -> { System.out.println("filter: " + str); return str.equals("b") || str.equals("d"); }) .map(str -> { System.out.println("map: \t" + str); return str.toUpperCase(); }) .sorted((str1, str2) -> { System.out.println("sorted: " + str1 + ", " + str2); return str1.compareTo(str2); }) .forEach(str -> { System.out.println("forEach: " + str); }); // 控制台输出 filter: d map: d filter: b map: b filter: c filter: a filter: e sorted: B, D forEach: B forEach: D

因为sorted的截断作用，先垂直执行filter和map，然后水平执行sorted，最后垂直执行forEach。

小结

在编写复杂的Stream方法链时，一般应该把filter操作放到最前边，以减少后续操作的压力，这一点在Stream流中有大量元素时更为明显。

而且，你最好把上边的代码自己运行下，看看输出结果，你会理解的更深刻，下一节，咱们聊聊Stream的高级操作。

留个思考题：Stream.sorted方法，底层的排序算法是什么？欢迎留言区讨论。

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