跟我学 Java 8 新特性之 Stream 流(七)流与迭代器,流系列大结局!

恭喜你们,马上就要学完Java8 Stream流的一整系列了,其实我相信Stream流对很多使用Java的同学来说,都是一个知识盲点,因为这个原因,我才这么细致地讲解Stream流的各个知识点,通过这一整个系列,我相信只要认真看了的同学,都已掌握的差不多了,就差实战了。
其实我在工作过程中,Stream流对我的帮助真的挺大的,所以,我想和大家分享一下,于是这系列的文章就出来了。
在本系列文章发布的时候,有很多同学反映,Stream流的调试和forEach()的调试都不是特别友好,那本篇给出一个折中的调试方法,虽然不能完美解决调试的问题,但是基本上已经能解决绝大部分的调试问题了,没错,就是迭代器了,当然迭代器除了能辅助调试以外,他最重要的还是遍历功能。
这篇文章除了介绍传统的迭代器外,还会介绍Java8中新增的Spliterator,因为在并行流的场合,Spliterator相当的好用。

先简单介绍一下传统的迭代器

迭代器是实现了Iterator接口的对象,并且Iterator接口允许遍历,获取或者移除元素。
public interface Iterator<E{
  Iterator<T> iterator();
  next();
  default void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException(“remove”);
  }
  default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        while (hasNext())
            action.accept(next());
  }
}
使用Iterator的一般步骤:
(1)通过iterator()方法,获取指向集合或流开头的迭代器。
(2)建立一个hasNext()方法调用循环,只要hasNext()返回true,就继续迭代。
(3)在循环中,通过调用next()方法获取每个元素。
private static void learnIterator() {
    List<String> lists = Arrays.asList(“A”“B”“C”“D”);
    Iterator<String> iterator = lists.stream().iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        System.out.println(iterator.next());
    }

}

但是如果我们不修改集合的情况下,使用forEach()其实更加便利的,其实两种方式本质上面是一样的,在你编译之后,forEach()会转换成迭代器的方式进行操作了。有了迭代器,相信调试就得方便起来了,即使不能直接调试,也可以通过迭代器,反推之前,可能发生了什么。
值得注意的一点是:Java8给基本类型的流提供了额外的迭代器:PrimitiveIterator.OfInt,PrimitiveIterator.OfDouble,PrimitiveIterator.OfLong,PrimitiveIterator,但这些接口都是来扩展自Iterator接口的,所以使用上面也是相同的。

Spliterator

Spliterator是Java8新增的一种迭代器,这种迭代器由Spliterator接口定义,Spliterator也有普通的遍历元素功能,这一点与刚才说的迭代器类似的,但是,但是Spliterator方法和使用迭代器的方法是不同的。
另外,它提供的功能要比Iterator多。最终要的一点,Spliterator支持并行迭代。
public interface Spliterator<T{
    boolean tryAdvance(Consumer<? super T> action);
    int characteristics();
    long estimateSize();
   Spliterator<T> trySplit();
   default void forEachRemaining(Consumer<? super T> action) {
        do { } while (tryAdvance(action));
   }
}
将Spliterator用于基本迭代任务是非常简单的,只需要调用tryAdvance()方法,直至其返回false.如果要为序列中的每个元素应用相同的动作,那么forEachRemaining()提供了一种更加高效的替代方法。
对于这两个方法,在每次迭代中将发生的动作都由Consumer对象定义的操作来决定,Consumer也是一个函数式接口,估计大家已经知道怎么分析了,这里就不带大家分析了,他的动作是指定了在迭代中下一个元素上执行的操作。下面来一个简单的例子:
private static void learnIterator() {
    List<String> lists = Arrays.asList(“A”“B”“C”“D”);
    Spliterator<String> spliterator = lists.stream().spliterator();
    while (spliterator.tryAdvance(System.out::println));

}

使用forEachRemaining()方法改进这个例子:
private static void learnIterator() {
    List<String> lists = Arrays.asList(“A”“B”“C”“D”);
    lists.stream().spliterator().forEachRemaining(System.out::println);
}
注意,使用这个方法时,不需要提供一个循环来一次处理一个元素,而是将各个元素作为一个整体来对待,这是Spliterator的又一个优势。
Spliterator的另一个值得注意的方法是trySplit(),它将被迭代的元素划分成了两部分,返回其中一部分的新Spliterator,另一部分则通过原来的Spliterator访问。下面再给一个简单的例子
private static void learnIterator() {
    List<String> lists = Arrays.asList(“A”“B”“C”“D”);
    Spliterator<String> spliterator = lists.stream().spliterator();
    Spliterator<String> stringSpliterator = spliterator.trySplit();
    if (stringSpliterator != null) stringSpliterator.forEachRemaining(System.out::println);
    System.out.println(“——————“);
    spliterator.forEachRemaining(System.out::println);

}

打印的结果:
A
B
——————
C
D
这里只是给大家提供了这种方式而已,例子本身没有什么含义,但是当你对大数据集执行并行处理时,拆分可能是极有帮助的了。但更多情况下,要对流执行并行操作时,使用其他某个Stream方法更好,而不必手动处理Spliterator的这些细节,Spliterator最适合的场景是,给定的所有方法都不能满足你的要求时,才考虑。

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