Question

我认为我以某种方式研究的所有资源都强调一个流只能使用一次，而这种消耗是通过所谓的终端操作完成的（这对我很清楚）。

出于好奇，我尝试了以下方法：

Observable<any[]>

最终会引发运行时异常：

import java.util.stream.IntStream;

class App {
    public static void main(String[] args) {
        IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
        is.map(i -> i + 1);
        int sum = is.sum();
    }
}

这是很平常的事，我想念一些东西，但仍然想问：据我所知Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:229) at java.util.stream.IntPipeline.reduce(IntPipeline.java:456) at java.util.stream.IntPipeline.sum(IntPipeline.java:414) at App.main(scratch.java:10)是一个中间（和惰性）操作，并且在Stream上什么都不做本身。仅当调用终端操作map（这是一个急切的操作）时，Stream才会消耗和。

但是为什么我必须将它们链接起来？

有什么区别

sum

和

is.map(i -> i + 1);
is.sum();

？

Answer 1

执行此操作时：

int sum = IntStream.of(1, 2, 3, 4).map(i -> i + 1).sum();

每个链式方法都会在链中上一个方法的返回值上被调用。

因此，map返回时调用IntStream.of(1, 2, 3, 4)，sum返回时调用map(i -> i + 1)。

您不必链接流方法，但是与使用以下等效代码相比，它更具可读性且不易出错：

IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
is = is.map(i -> i + 1);
int sum = is.sum();

与您在问题中显示的代码不同：

IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
is.map(i -> i + 1);
int sum = is.sum();

如您所见，您将忽略map返回的引用。这是错误的原因。

编辑（根据评论，感谢@IanKemp指出了这一点）：实际上，这是错误的外部原因。如果您停止考虑，map必须对流本身做内部的操作，否则，终端操作将如何触发在每个流上传递给map的转换元件？我同意中间操作是惰性的，即当被调用时，它们对流的元素没有任何作用。但是在内部，它们必须在流管道本身中配置一些状态，以便以后可以应用。

尽管我不知道全部细节，但是发生的事情是，从概念上讲，map至少在做两件事：

它正在创建并返回一个新流，该流将作为参数传递的函数保存在某处，以便稍后在调用终端操作时可以将其应用于元素。
它还在旧流实例上设置了一个标志，即已对其进行调用的那个，指示该流实例不再代表管道的有效状态。这是因为保存传递给map的函数的新的更新状态现在已由返回的实例封装。（我相信jdk团队可能已经做出了此决定，以使错误尽早出现，即，通过引发早期异常，而不是让管道继续处于不具有该功能的无效/旧状态，被应用，从而使终端操作返回意外结果。）

稍后，当在此实例上被标记为无效的实例上调用终端操作时，您将得到IllegalStateException。上面的两项构成了错误的深层内部原因。

查看所有这一切的另一种方法是通过中间操作或终端操作确保Stream实例仅操作一次。在这里您违反了此要求，因为您在同一实例上调用map和sum。

实际上，javadocs for Stream明确指出：

一个流只能操作一次（调用中间流或终端流操作）。例如，这排除了“分叉”流，其中相同的源馈送了两个或多个管道，或同一流的多次遍历。如果流实现检测到正在重用该流，则可能抛出IllegalStateException。但是，由于某些流操作可能会返回其接收者而不是新的流对象，因此不可能在所有情况下都检测到重用。

Answer 2

想象一下，IntStream是数据流的包装，带有一个不变的操作列表。直到需要最终结果（本例中的总和）后，这些操作才会执行。由于列表是不可变的，因此您需要一个新的IntStream实例，该实例的列表包含以前的项目以及新的项目，即'。地图的回报。

这意味着如果您不链接，您将在没有该操作的旧实例上进行操作。

流库还对正在发生的事情进行内部跟踪，这就是为什么它能够在sum步骤中引发异常。

如果您不想链接，则可以在每个步骤中使用一个变量：

IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
IntStream is2 = is.map(i -> i + 1);
int sum = is2.sum();

Answer 3

中间操作返回一个新的流。他们总是很懒惰。执行诸如filter（）之类的中间操作实际上并不会执行任何过滤，而是创建一个新的流，该流在遍历时将包含与给定谓词匹配的初始流的元素。

取自https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/package-summary.html，位于“流操作和管道”下

在最低级别，所有流均由分隔器驱动。

来自“低级流构建”下的同一链接

横穿和分开排气元件；每个分割器仅对单个批量计算有用。

取自https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/Spliterator.html

为什么我必须链接Java中的Stream操作？

3 个答案: