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Java Stream

Java 8 开始新增的 Stream（流）是一个来自数据源的元素队列并支持聚合操作。

元素是特定类型的对象，形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素，而是按需计算。
数据源：流的来源。可以是集合，数组，I/O channel，产生器generator 等。
聚合操作：类似SQL语句一样的操作，比如filter, map, reduce, find, match, sorted等。

和以前的Collection操作不同， Stream操作还有两个基础的特征：

Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。这样多个操作可以串联成一个管道，如同流式风格（fluent style）。这样做可以对操作进行优化，比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
内部迭代：以前对集合遍历都是通过Iterator或者For-Each的方式, 显式的在集合外部进行迭代，这叫做外部迭代。 Stream提供了内部迭代的方式，通过访问者模式(Visitor)实现。

Java 8 新增了 Stream、IntStream、LongStream、DoubleStream 等流式 API，这些 API 代表多个支持串行和并行聚集操作的元素。Stream 是一个通用的流接口，而 IntStream、LongStream、 DoubleStream 则代表元素类型为 int、long、double 的流。

Java 8 还为上面每个流式 API 提供了对应的 Builder，例如 Stream.Builder、IntStream.Builder、LongStream.Builder、DoubleStream.Builder，开发者可以通过这些 Builder 来创建对应的流。

独立使用 Stream 的步骤如下：

使用 Stream 或 XxxStream 的 builder() 类方法创建该 Stream 对应的 Builder。
重复调用 Builder 的 add() 方法向该流中添加多个元素。
调用 Builder 的 build() 方法获取对应的 Stream。
调用 Stream 的聚集方法。

Stream 提供了大量的方法进行聚集操作，这些方法既可以是“中间的”（intermediate），也可以是 "末端的"（terminal）。

中间方法：中间操作允许流保持打开状态，并允许直接调用后续方法。中间方法的返回值是另外一个流。
末端方法：末端方法是对流的最终操作。当对某个 Stream 执行末端方法后，该流将会被“消耗”且不再可用。sum()、count()、average() 等方法都是末端方法。

除此之外，关于流的方法还有如下两个特征。

有状态的方法：这种方法会给流增加一些新的属性，比如元素的唯一性、元素的最大数量、保证元素以排序的方式被处理等。有状态的方法往往需要更大的性能开销。
短路方法：短路方法可以尽早结束对流的操作，不必检查所有的元素。

除此之外，Java 8 允许使用流式 API 来操作集合，Collection 接口提供了一个 stream() 默认方法，该方法可返回该集合对应的流，接下来即可通过流式 API 来操作集合元素。由于 Stream 可以对集合元素进行整体的聚集操作，因此 Stream 极大地丰富了集合的功能。