流簡介

要討論流，我們先來談談集合，這是最容易上手的方式了。 Java 8中的集合支援一個新的stream方法，它會返回一個流（介面定義在java.util.stream.Stream裡）。那麼， 流到底是什麼呢？簡短的定義就是“從支援資料處理操作的源生成的元素序列”。讓我們一步步剖析這個定義。

1. 元素序列：就像集合一樣，流也提供了一個介面，可以訪問特定元素型別的一組有序值。因為集合是資料結構，所以它的主要目的是以特定的時間/空間複雜度儲存和訪問元素（如ArrayList 與 LinkedList）。但流的目的在於表達計算，比如filter、 sorted和map。集合講的是資料，流講的是計算。
2. 源：流會使用一個提供資料的源，如集合、陣列或輸入/輸出資源。 請注意，從有序集合生成流時會保留原有的順序。由列表生成的流，其元素順序與列表一致。
3. 資料處理操作：流的資料處理功能支援類似於資料庫的操作，以及函數語言程式設計語言中的常用操作，如filter、 map、 reduce、 find、 match、 sort等。流操作可以順序執行，也可並行執行。
4. 流水線：很多流操作本身會返回一個流，這樣多個操作就可以連結起來，形成一個大的流水線，流水線的操作可以看作對資料來源進行資料庫式查詢。
5. 內部迭代：與使用迭代器顯式迭代的集合不同，流的迭代操作是在背後進行的。

流與集合

Java現有的集合概念和新的流概念都提供了介面，來配合代表元素型有序值的資料介面。所謂有序，就是說我們一般是按順序取用值，而不是隨機取用的。

粗略地說，集合與流之間的差異就在於什麼時候進行計算。集合是一個記憶體中的資料結構，它包含資料結構中目前所有的值，集合中的每個元素都得先算出來才能新增到集合中。（你可以往集合里加東西或者刪東西，但是不管什麼時候，集合中的每個元素都是放在記憶體裡的，元素都得先算出來才能成為集合的一部分。）

相比之下，流則是在概念上固定的資料結構（你不能新增或刪除元素），其元素則是按需計算的。 這對程式設計有很大的好處。這個思想就是使用者僅僅從流中提取需要的值，而這些值在使用者看不見的地方，只會按需生成。這是一種生產者，消費者的關係。從另一個角度來說，流就像是一個延遲建立的集合，只有在消費者要求的時候才會計算值（用管理學的話說這就是需求驅動，甚至是實時製造)。

請注意，和迭代器類似，流只能遍歷一次。遍歷完之後，我們就說這個流已經被消費掉了。你可以從原始資料來源那裡再獲得一個新的流來重新遍歷一遍，就像迭代器一樣（這裡假設它是集合之類的可重複的源，如果是I/O通道就沒戲了）。

外部迭代與內部迭代

使用Collection介面需要使用者去做迭代（比如用for-each），這稱為外部迭代。 相反，Streams庫使用內部迭代，它幫你把迭代做了，還把得到的流值存在了某個地方，你只要給出一個函式說要幹什麼就可以了。

流操作

java.util.stream.Stream中的Stream介面定義了許多操作，它們可以分為兩大類：中間操作和終端操作，可以連線起來的流操作稱為中間操作，關閉流的操作稱為終端操作。

中間操作和終端操作

諸如filter或sorted等中間操作會返回另一個流。這讓多個操作可以連線起來形成一個查詢。重要的是，除非流水線上觸發一個終端操作，否則中間操作不會執行任何處理，它們很懶。這是因為中間操作一般都可以合併起來，在終端操作時一次性全部處理。

終端操作會從流的流水線生成結果。其結果是任何不是流的值，比如List、 Integer，甚至void。

總而言之，流的使用一般包括三件事：

1. 一個數據源（如集合）來執行一個查詢；
2. 一箇中間操作鏈，形成一條流的流水線；
3. 一個終端操作，執行流水線，並能生成結果；

常用中間操作

常用終端操作

參考：Java8實戰