Java8 Stream详解及创建流方法使用示例（二）

        本章介绍Stream 创建流的操作：创建流指的是将一个集合或其他数据源转换为 Stream 流对象的过程。通常情况下，我们可以使用 Stream 类的静态方法来创建流对象，如 Stream.of()、Collections.stream() 等。这些方法将返回一个 Stream 流对象，该对象可用于对数据进行各种操作。下面是一些常用的创建流的方法。Java8 Stream详解及中间操作创建方法使用示例（一）

1. of(T... values)：创建一个由指定元素组成的流。
2. empty()：创建一个空的流。
3. generate(Supplier<T> s)：创建一个无限流，每次调用 get() 方法都会生成新的数据。
4. iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)：创建一个无限流，在每次迭代时都会应用指定的函数。
5. concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)：创建一个包含两个流的顺序流，先是流 a，再是流 b。
6. builder()：创建一个用于构建链式操作的 Builder 对象。
7. ofNullable(T t)：创建一个包含零个或一个元素的流，元素为指定对象（可以为 null）。
8. range(int startInclusive, int endExclusive)：创建一个包含从 startInclusive 开始（含）到 endExclusive 结束（不含）的整数序列流。
9. rangeClosed(int startInclusive, int endInclusive)：创建一个包含从 startInclusive 开始（含）到 endInclusive 结束（含）的整数序列流。

Stream创建流的方法详细介绍

of(T... values)

Stream的of(T... values)方法是一个静态方法，用于创建一个包含指定元素的顺序Stream对象。

具体用法如下：

1. 调用of(T... values)方法并传入一个或多个元素。
2. 该方法将返回包含指定元素的Stream对象。

例如，以下代码演示了如何使用of()方法创建一个包含多个元素的Stream对象：

Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);

上述代码将创建一个包含整数1到5的Stream对象。可以根据需要使用该流进行后续操作，例如过滤、映射、排序等操作。

of(T t)

Stream的of(T t)方法是一个静态方法，用于创建一个包含单个元素的顺序Stream对象。

具体用法如下：

1. 调用of(T t)方法并传入一个元素。
2. 该方法将返回包含指定元素的Stream对象。

例如，以下代码演示了如何使用of()方法创建一个包含单个元素的Stream对象：

Stream<String> stream = Stream.of("Hello");

上述代码将创建一个包含字符串"Hello"的Stream对象。可以根据需要使用该流进行后续操作，例如过滤、映射、排序等操作。

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 empty()

empty() 方法是用来创建一个不包含任何元素的空流。

下面是一个使用示例：

import java.util.stream.Stream;

public class StreamEmptyExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> emptyStream = Stream.empty();
        System.out.println("Count: " + emptyStream.count()); // 输出 Count: 0
    }
}

以上代码展示了如何使用 empty() 方法创建一个空流。直接调用 Stream.empty() 方法即可得到一个不包含任何元素的空流。接着，使用 count() 方法获取流中元素的数量，由于该流为空，所以返回值为 0。最终将其打印出来。

需要注意的是，由于该流不包含任何元素，因此对它进行任何操作都不会有任何影响，也不会引发任何异常。

generate(Supplier<T> s)

generate() 方法是 Stream 类中的一个静态方法，它接收一个 Supplier 函数作为参数，用于生成元素序列。generate() 方法会按照生成函数的逻辑无限地生成元素，直到达到流的上限或被用户中断。

例如，假设需要生成一个由随机整数构成的流，可以使用 generate() 方法实现：

Random random = new Random();
Stream<Integer> intStream = Stream.generate(() -> random.nextInt(100));

以上代码中，首先创建了一个 Random 对象用于生成随机整数，然后通过 Stream.generate() 方法创建了一个新的流，并传入一个生成函数 () -> random.nextInt(100)，用于生成随机整数。由于 generate() 方法不会限制元素数量，因此这个流会一直生成随机整数，直到被强制停止。

需要注意的是，由于 generate() 方法生成的流是无限的，因此如果不对流进行限制，可能会导致程序陷入死循环或内存溢出等问题。如果需要将流转换为有限长度的流，可以使用 limit() 方法或 takeWhile() 方法。

另外，由于 generate() 方法是一个静态方法，因此可以在任何地方调用它创建新的流。同时，由于生成函数是无状态的，因此可以并行生成元素以提高效率。

iterate(T seed, UnaryOperator<T> f)

iterate() 方法是 Stream 类中的一个静态方法，它接收一个起始元素和一个一元操作函数作为参数，用于生成一个包含无限连续元素的流。iterate() 方法会将起始元素作为序列的第一个元素，并以这个元素为基础，通过一元操作函数不断生成新的元素。

例如，假设需要生成一个包含斐波那契数列的流，可以使用 iterate() 方法实现：

Stream.iterate(new int[]{0, 1}, arr -> new int[]{arr[1], arr[0] + arr[1]})
      .mapToInt(arr -> arr[0])
      .limit(10)
      .forEach(System.out::println);

以上代码中，首先通过 Stream.iterate() 方法定义了一个起始元素 {0, 1} 和一元操作函数 arr -> new int[]{arr[1], arr[0] + arr[1]}，用于生成下一个斐波那契数列元素。然后通过 mapToInt() 方法将每个元素转换为斐波那契数列中的第一个数，并通过 limit() 方法限制了元素数量为 10。最后通过 forEach() 方法将每个元素输出到控制台。

需要注意的是，由于 iterate() 方法生成的流是无限的，因此如果不对流进行限制，可能会导致程序陷入死循环或内存溢出等问题。如果需要将流转换为有限长度的流，可以使用 limit() 方法或 takeWhile() 方法。

另外，由于一元操作函数是无状态的，因此可以并行生成元素以提高效率。同时，由于 iterate() 方法生成的流是有序的，因此不建议在并行流中使用。

 concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b)

Stream 接口中的静态方法 concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> b) 可以将两个流连接起来，形成一个新的流。这个新的流包含了两个原始流的所有元素，先按照第一个流的顺序排列，然后再按照第二个流的顺序排列。

下面是一个使用示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamConcatExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list1 = Arrays.asList("A", "B", "C");
        List<String> list2 = Arrays.asList("D", "E", "F");

        Stream<String> stream1 = list1.stream();
        Stream<String> stream2 = list2.stream();

        Stream<String> concatStream = Stream.concat(stream1, stream2);

        List<String> result = concatStream.collect(Collectors.toList());

        System.out.println(result); // [A, B, C, D, E, F]
    }
}

以上代码展示了如何使用 concat() 方法连接两个字符串列表的示例。首先创建了两个列表 list1 和 list2，然后通过 stream() 方法将它们转换为流，得到两个流 stream1 和 stream2。接着，通过 concat(stream1, stream2) 方法将这两个流连接起来，得到一个新的流 concatStream，该流包含了两个原始流中的所有元素。最后，通过 collect(Collectors.toList()) 方法将该新流中的元素收集到一个列表中，得到一个包含所有元素的列表 result。

需要注意的是，在使用 concat() 方法时，需要保证两个流中的元素类型相同。另外，一旦某个流被操作过，比如使用了 filter、map 等方法，那么就不能再对该流进行连接操作，否则会抛出 IllegalStateException 异常。

 builder()

用于创建可变的、支持添加元素的 Stream。

以下是 builder() 方法的使用示例：

Stream<String> stream = Stream.<String>builder()
        .add("apple")
        .add("banana")
        .add("orange")
        .build();

stream.forEach(System.out::println);

上述代码中，首先使用 Stream.builder() 创建了一个 Stream.Builder 对象，然后使用 add() 方法向该对象中添加了三个字符串元素。最后通过调用 build() 方法创建了一个新的 Stream 对象，并使用 forEach() 方法输出其中的元素。

需要注意的是，由于 Stream.Builder 是可变的，所以应当仅在必要的情况下使用 builder() 方法来创建 Stream 对象。在其他情况下，应当使用不可变的集合或数组来创建 Stream 对象，以避免出现并发问题。

 ofNullable(T t)

Java 8 中的 Stream 类提供了 ofNullable(T t) 方法，用于创建包含零个或一个元素的流对象。该方法接受一个类型为 T 的参数 t，可以是任何对象，包括 null。如果参数 t 不为 null，那么将创建一个包含该元素的、长度为1的流；否则，将创建一个空流，即不包含任何元素。

该方法返回的是一个 Optional 对象，可以通过调用其 stream() 方法来获取对应的 Stream 流对象。如果参数 t 不为 null，则该流对象中仅包含一个元素 t；否则，该流对象为空。

举例来说，我们可以使用 ofNullable(T t) 方法来判断一个对象是否为 null，并将其转换为一个流对象。例如：

String str = null;
Stream<String> stream = Stream.ofNullable(str);

上述代码将创建一个空流对象 stream，因为 str 为 null。如果 str 非空，则会创建包含 str 元素的流对象。

ofNullable(T t) 方法通常用于处理类似数据源为空时的情况，例如在流式计算中，当数据源为空时需要特殊处理，此时可以使用 ofNullable() 方法来方便地将其转换为空流对象。同时，该方法还可以用于简化一些流式计算的操作，例如使用 filter() 方法过滤空值时，可以借助 ofNullable() 方法将空值转换为空流对象后再进行过滤。

总之，ofNullable(T t) 方法可以方便地将一个对象转换为包含零个或一个元素的流对象，通常用于处理空值情况和简化编码操作。

range(int startInclusive, int endExclusive)

range(int startInclusive, int endExclusive) 是 Java 8 中 Stream 类提供的一个静态方法，用于创建一个包含从 startInclusive 开始（含）到 endExclusive 结束（不含）的整数序列流对象。该方法返回的是一个 IntStream 流对象，可以对该流进行各种操作。

下面是一个示例，演示如何使用 range() 方法创建一个整数序列流：

IntStream intStream = IntStream.range(1, 10);
intStream.forEach(System.out::print); // 输出：123456789

上述代码中，我们使用 range() 方法创建了一个从1到10的整数序列流对象，并将其存储在 intStream 变量中。然后，我们调用 intStream 对象的 forEach() 方法，使用方法引用 System.out::print 来依次输出每个元素，从而得到了1到9的输出结果。

需要注意的是，使用 range() 方法创建的整数序列流对象不包含结束值 endExclusive，即该区间是左闭右开的。因此，在上述示例中，输出的结果是从1到9，不包括数字 10。

rangeClosed(int startInclusive, int endInclusive) 

rangeClosed(int startInclusive, int endInclusive) 是 Java 8 中 Stream 类提供的一个静态方法，用于创建一个包含从 startInclusive 开始（含）到 endInclusive 结束（含）的整数序列流对象。该方法返回的是一个 IntStream 流对象，可以对该流进行各种操作。

下面是一个示例，演示如何使用 rangeClosed() 方法创建一个整数序列流：

IntStream intStream = IntStream.rangeClosed(1, 10);
intStream.forEach(System.out::print); // 输出：12345678910

上述代码中，我们使用 rangeClosed() 方法创建了一个从1到10的整数序列流对象，并将其存储在 intStream 变量中。然后，我们调用 intStream 对象的 forEach() 方法，使用方法引用 System.out::print 来依次输出每个元素，从而得到了1到10的输出结果。

需要注意的是，使用 rangeClosed() 方法创建的整数序列流对象包含结束值 endInclusive，即该区间是左闭右闭的。因此，在上述示例中，输出的结果是从1到10，包括数字 10。