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Java多核编程从集合到流


 

 
从集合到流
 
接上一小节初探Lambda表达式/Java多核编程【0】从外部迭代到内部迭代,本小节将着手使用“流”这一概念进行“迭代”操作。
首先何为“迭代”。其意为对某一对象进行某种操作,并把结果作为下一次操作的输入,如此往复进行,直至得到或逼近预期结果。
现在我们用代码来具体表示对某一集合进行迭代操作,我们希望定义一个Contact类来表示联系人,并将ContactList中所有String类型的联系人姓名全部包装进Contact类中:
 
List<Contact> contacts = new ArrayList<>();
contactList.forEach(new Consumer<String>() {
    @Override
    public void accept(String s) {
        Contact contact = new Contact();
        contact.setName(s);
        contacts.add(contact);
    }
});
接下来我们希望筛选出所有还能打通的联系人,将其放入一个有效联系人集合:
 
List<Contact> validContacts = new ArrayList<>();
contacts.forEach(new Consumer<Contact>() {
    @Override
    public void accept(Contact c) {
        if (c.call())
            validContacts.add(c);
    }
});
System.out.println(validContacts.size());
可以看出,第一次操作我们将String类型的数据转换为Contact,第二次则对每一个Contact调用call()方法,筛选出返回结果为true的联系人并将其收集进另一个集合,最后我们统计出还能打通的联系人数目。
在此过程中,操作行为完全封闭在各个集合内部,无需引入任何外部变量。
从处理开始、进行到结束,对象在操作间如同一个有序序列在移动,这就是流的特征,即“移动中的数据”。
真正的流与集合大相径庭,其只表示一种“可选的有序值序列”,而“无需为这些值提供任何存储”,这就是为何Stream在Java8-API中被定义为接口而非一种类。
 
public interface Stream<T> extends BaseStream<T, Stream<T>> {}
Stream<T>为对象的流,而DoubleStream、LongStream以及IntStream则为double、long以及int这三种基本类型的流。
现在我们再将第一次从String到Contact的映射用流的方式来重写:
 
Stream<Contact> contactStream = contactList.stream().map(s -> new Contact().setName(s));
stream()从源中取得管道,表示流的开始。
map()接收管道中的流并对其进行某种变换,在本例中,我们将管道中的String映射成为Contact类,自此,String管道成为Contact管道。
我们可以将上一段代码拆分为:
 
Stream<String> stringStream = contactList.stream();
Stream<Contact> contactStream1 = stringStream.map(s -> new Contact().setName(s));
在基本搞清了流操作之后,我们现在一气呵成,直接使用流得到最终结果:
 
long validContactCounter = 
    contactList.stream()
        .map(s -> new Contact().setName(s))
        .filter(c -> c.call())
        .count();
可以看出,我们对流能够进行丰富的操作,过滤、计数、查找等等,在此不表。
 
小结
使用流的方式处理数据能够精简代码,同时突出了所要进行的操作,当然乍看起来有些难懂。
既然牺牲了些许可读性,但是作为交换条件,我们在这种顺序执行的流操作中,获得了两倍于相应的循环版本的性能。
同样,并行执行流操作对于大型数据集将产生非凡的效果。
 
本小节相关代码:
(Contact.java)
 
import java.util.Random;
 
public class Contact {
    private String name;
    private long number;
    private Random random;
 
    public Contact() {
        random = new Random();
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public Contact setName(String name) {
        this.name = name;
        return this;
    }
 
    public long getNumber() {
        return number;
    }
 
    public Contact setNumber(long number) {
        this.number = number;
        return this;
    }
 
    public boolean call() {
        return random.nextBoolean();
    }
}
(运行用)
 
List<Contact> contacts = new ArrayList<>();
contactList.forEach(new Consumer<String>() {
    @Override
    public void accept(String s) {
        Contact contact = new Contact();
        contact.setName(s);
        contacts.add(contact);
    }
});
List<Contact> validContacts = new ArrayList<>();
contacts.forEach(new Consumer<Contact>() {
    @Override
    public void accept(Contact contact) {
        if (contact.call())
            validContacts.add(contact);
    }
});
System.out.println(validContacts.size());
 
//--- Stream is coming ---//
Stream<Contact> contactStream = contactList.stream().map(s -> new Contact().setName(s));
 
//--- Break this code ---//
Stream<String> stringStream = contactList.stream();
Stream<Contact> contactStream1 = stringStream.map(s -> new Contact().setName(s));
        
//--- All in one ---//
long validContactCounter = 
    contactList.stream()
        .map(s -> new Contact().setName(s))
        .filter(c -> c.call())
        .count();
 
System.out.println(validContactCounter);
以及运行结果:
 
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