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Java流：声明式数据处理

Java流提供了一种声明式的方式来处理数据集合。它们简化了对数据集的操作，无需显式地管理迭代器或索引。

集合与流的差异：

• 集合: 存储数据元素，可修改。
• 流: 处理数据元素的序列，不可修改原始数据，数据处理完成后即被销毁（消耗）。

流的优势：

• 代码简洁: 避免冗长的循环和迭代代码。
• 不变性: 原始数据保持不变。
• 并行处理: 支持并行处理，提升性能。

流操作类型：

流操作主要分为三种：

1. 初始操作 (流创建): 从数据源（例如列表、数组或单个值）创建流。这是必需的操作。
2. 中间操作: 转换流，生成新的流，但不会消耗原始流。这些操作是惰性求值的，只有在最终操作被调用时才会执行。
3. 最终操作: 处理流元素并结束流的使用。最终操作后，流无法再次使用。

示例：

1. 仅初始操作和最终操作 (无中间操作):

List names = List.of("Ana", "Bruno", "Carlos");
names.stream().forEach(System.out::println); // 最终操作

2. 初始操作、中间操作和最终操作:

List names = List.of("Ana", "Bruno", "Carlos");
names.stream()
     .filter(name -> name.startsWith("B")) // 中间操作
     .forEach(System.out::println); // 最终操作

3. 仅初始操作和中间操作 (无效！):

List names = List.of("Ana", "Bruno", "Carlos");
names.stream().filter(name -> name.startsWith("B")); // 不会产生任何输出

总结:

流处理流程：创建流 -> (可选) 中间操作 -> 最终操作

创建流:

1. 从列表: List names = List.of("Ana", "Bruno", "Carlos"); Stream namesStream = names.stream();
2. 从数组: String[] array = {"a", "b", "c"}; Stream arrayStream = Arrays.stream(array);
3. 从值: Stream valuesStream = Stream.of("java", "python", "c");
4. 无限流 (generate): Stream random = Stream.generate(Math::random); (需要limit()限制元素数量)
5. 无限流 (iterate): Stream numbers = Stream.iterate(0, n -> n + 2); (需要limit()限制元素数量)

中间操作:

中间操作返回一个新的流，允许链式调用：

• map(): 转换元素。
• filter(): 过滤元素。
• sorted(): 排序元素。
• distinct(): 去除重复元素。
• limit(): 限制元素数量。
• skip(): 跳过指定数量的元素。

最终操作:

最终操作处理数据并结束流：

• forEach(): 迭代元素。
• count(): 统计元素数量。
• collect(): 将元素收集到集合中。
• reduce(): 将元素归约为单个值。

示例：

List names = List.of("Ana", "Bruno", "Carlos");
List filteredNames = names.stream()
                                  .filter(name -> name.startsWith("B"))
                                  .collect(Collectors.toList());

long count = names.stream().count();

int sum = List.of(1, 2, 3, 4, 5).stream().reduce(0, Integer::sum);