Java Streams 的内部实现是怎样的

Question

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Cherry");
list.add("Peach");

List<String> collect = list.stream()
        .peek(x -> System.out.println(x))
        .filter(x -> x.length()>4)
        .peek(x -> System.out.println(x))
        .collect(Collectors.toList());

这将打印：

Apple
Apple
Cherry
Cherry
Peach
Peach

所以我的结论是：

流的第一个输入将被处理，直到流结束。 只有这样，流的第二个输入才会被处理，直到流结束。

这与普通的方法调用完全不同。通常您会期望所有输入都将在一个方法调用中得到处理。如果你调用 peek() 我希望我会看到

Apple
Cherry
Peach

但事实并非如此。

因此，stream() 的实现将是它内部有一个 for 循环，并仅使用单个输入连续调用以下方法链。

Answer 1

您所看到的是

peek

所描述的方式。参见（强调我的）：

返回由该流的元素组成的流，另外在每个元素上执行提供的操作因为元素从结果流中被消耗。

因此，您注册的查看操作（或您的情况下的操作）将在元素被消耗时执行。

Answer 2

流是专门为延迟评估而构建的。换句话说：流尝试执行尽可能少的操作来获得终端操作的所需结果（如果您不执行任何终端操作，那么流通常根本不会执行任何操作）。

这在 Stream

的 JavaDoc 中有明确记录 ：

流是惰性的；仅在启动终端操作时才对源数据进行计算，并且仅在需要时消耗源元素。

终端操作是包含文本“这是终端操作”的操作。

Answer 3

我将根据问题在这里写另一个例子：

var list = List.of("Apple", "Cherry", "Peach");

var outputList = list.stream()
    .peek(x -> System.out.println(x))
    .filter(x -> x.length()>5)
    .peek(x -> System.out.println(x))
    .collect(Collectors.toList());

System.out.println("\n"+outputList);

这将打印

Apple
Cherry
Cherry
Peach

[Cherry]

你得到这个是因为流定义了一个由后续中间操作（在本例中是 peek、filter 和 peek）和最终终端操作（在本例中是收集）组成的管道；当执行终端操作时，源中的每个对象都会通过管道，一个接一个地传递。

在这种情况下，例如，您将有

"Apple"  => peek(print "Apple")  => filter(is "Apple" longer than 5 chars)  ? NO, stop

"Cherry" => peek(print "Cherry") => filter(is "Cherry" longer than 5 chars) ? YES, continue => peek(print "Cherry") => collect(add to the output list)

"Peach"  => peek(print "Peach")  => filter(is "Peach" longer than 5 chars)  ? NO, stop