本文github地址
你可能沒意識到Java對函數語言程式設計的重視程度，看看Java 8加入函數語言程式設計擴充多少功能就清楚了。Java 8之所以費這麼大功夫引入函數語言程式設計，原因有二：

1. 程式碼簡潔，函數語言程式設計寫出的程式碼簡潔且意圖明確，使用stream介面讓你從此告別for迴圈。
2. 多核友好，Java函數語言程式設計使得編寫並行程式從未如此簡單，你需要的全部就是呼叫一下parallel()方法。

這一節我們學習stream，也就是Java函數語言程式設計的主角。對於Java 7來說stream完全是個陌生東西，stream並不是某種資料結構，它只是資料來源的一種檢視。這裡的資料來源可以是一個數組，Java容器或I/O channel等。正因如此要得到一個stream

• 呼叫Collection.stream()或者Collection.parallelStream()方法
• 呼叫Arrays.stream(T[] array)方法

常見的stream介面繼承關係如圖：

圖中4種stream介面繼承自BaseStream，其中IntStream, LongStream, DoubleStream對應三種基本型別（int, long, double，注意不是包裝型別），Stream對應所有剩餘型別的stream檢視。為不同資料型別設定不同stream介面，可以1.提高效能，2.增加特定介面函式。

你可能會奇怪為什麼不把IntStream

雖然大部分情況下stream是容器呼叫Collection.stream()方法得到的，但stream和collections有以下不同：

• 無儲存。stream不是一種資料結構，它只是某種資料來源的一個檢視，資料來源可以是一個數組，Java容器或I/O channel等。
• 為函數語言程式設計而生。對stream的任何修改都不會修改背後的資料來源，比如對stream執行過濾操作並不會刪除被過濾的元素，而是會產生一個不包含被過濾元素的新stream
  。
• 惰式執行。stream上的操作並不會立即執行，只有等到使用者真正需要結果的時候才會執行。
• 可消費性。stream只能被“消費”一次，一旦遍歷過就會失效，就像容器的迭代器那樣，想要再次遍歷必須重新生成。

對stream的操作分為為兩類，中間操作(intermediate operations)和結束操作(terminal operations)，二者特點是：

1. 中間操作總是會惰式執行，呼叫中間操作只會生成一個標記了該操作的新stream，僅此而已。
2. 結束操作會觸發實際計算，計算髮生時會把所有中間操作積攢的操作以pipeline的方式執行，這樣可以減少迭代次數。計算完成之後stream就會失效。

如果你熟悉Apache Spark RDD，對stream的這個特點應該不陌生。

下表彙總了Stream介面的部分常見方法：

區分中間操作和結束操作最簡單的方法，就是看方法的返回值，返回值為stream的大都是中間操作，否則是結束操作。

stream方法使用

stream跟函式介面關係非常緊密，沒有函式介面stream就無法工作。回顧一下：函式介面是指內部只有一個抽象方法的介面。通常函式接口出現的地方都可以使用Lambda表示式，所以不必記憶函式介面的名字。

forEach()

我們對forEach()方法並不陌生，在Collection中我們已經見過。方法簽名為void forEach(Consumer<? super E> action)，作用是對容器中的每個元素執行action指定的動作，也就是對元素進行遍歷。

// 使用Stream.forEach()迭代
Stream<String> stream = Stream.of("I", "love", "you", "too");
stream.forEach(str -> System.out.println(str));

由於forEach()是結束方法，上述程式碼會立即執行，輸出所有字串。

filter()

函式原型為Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate)，作用是返回一個只包含滿足predicate條件元素的Stream。

// 保留長度等於3的字串
Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too");
stream.filter(str -> str.length()==3)
    .forEach(str -> System.out.println(str));

上述程式碼將輸出為長度等於3的字串you和too。注意，由於filter()是個中間操作，如果只調用filter()不會有實際計算，因此也不會輸出任何資訊。

distinct()

函式原型為Stream<T> distinct()，作用是返回一個去除重複元素之後的Stream。

Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too", "too");
stream.distinct()
    .forEach(str -> System.out.println(str));

上述程式碼會輸出去掉一個too之後的其餘字串。

sorted()

排序函式有兩個，一個是用自然順序排序，一個是使用自定義比較器排序，函式原型分別為Stream<T>　sorted()和Stream<T>　sorted(Comparator<? super T> comparator)。

Stream<String> stream= Stream.of("I", "love", "you", "too");
stream.sorted((str1, str2) -> str1.length()-str2.length())
    .forEach(str -> System.out.println(str));

上述程式碼將輸出按照長度升序排序後的字串，結果完全在預料之中。

map()

函式原型為<R> Stream<R> map(Function<? super T,? extends R> mapper)，作用是返回一個對當前所有元素執行執行mapper之後的結果組成的Stream。直觀的說，就是對每個元素按照某種操作進行轉換，轉換前後Stream中元素的個數不會改變，但元素的型別取決於轉換之後的型別。

Stream<String> stream　= Stream.of("I", "love", "you", "too");
stream.map(str -> str.toUpperCase())
    .forEach(str -> System.out.println(str));

上述程式碼將輸出原字串的大寫形式。

flatMap()

函式原型為<R> Stream<R> flatMap(Function<? super T,? extends Stream<? extends R>> mapper)，作用是對每個元素執行mapper指定的操作，並用所有mapper返回的Stream中的元素組成一個新的Stream作為最終返回結果。說起來太拗口，通俗的講flatMap()的作用就相當於把原stream中的所有元素都"攤平"之後組成的Stream，轉換前後元素的個數和型別都可能會改變。

Stream<List<Integer>> stream = Stream.of(Arrays.asList(1,2), Arrays.asList(3, 4, 5));
stream.flatMap(list -> list.stream())
    .forEach(i -> System.out.println(i));

上述程式碼中，原來的stream中有兩個元素，分別是兩個List<Integer>，執行flatMap()之後，將每個List都“攤平”成了一個個的數字，所以會新產生一個由5個數字組成的Stream。所以最終將輸出1~5這5個數字。

結語

截止到目前我們感覺良好，已介紹StreamAPI理解起來並不費勁兒。如果你就此以為函數語言程式設計不過如此，恐怕是高興地太早了。下一節對Stream規約操作的介紹將重新整理你現在的認識。