java - 流式传输多个过滤器内部

问题描述

我正在尝试了解 Java 的 Stream API 的内部调用。

我有以下代码，它有两个过滤器（中间）操作和一个终端操作。

IntStream.of(1,2,3)
    .filter(e->e%2==0)
    .filter(e->e==2)
    .forEach(e->System.out.println(e));

Stream -> 返回带有覆盖过滤器的 Stream -> 返回带有覆盖过滤器的 Stream -> 终端

我看到对于每个中间操作，都会返回一个带有重写filter方法的新流。一旦它到达终端方法，流就会执行filter. filter()如果有两个filter 操作而不是一次，我看到它会运行两次。

我想了解一个流遍历如何能够调用过滤器两次。

粘贴下面的 IntPipeline 代码，该代码针对 Stream 中的过滤器方法命中。

@Override
public final IntStream filter(IntPredicate predicate) {
    Objects.requireNonNull(predicate);
    return new StatelessOp<Integer>(this, StreamShape.INT_VALUE,
                                    StreamOpFlag.NOT_SIZED) {
        @Override
        Sink<Integer> opWrapSink(int flags, Sink<Integer> sink) {
            return new Sink.ChainedInt<Integer>(sink) {
                @Override
                public void begin(long size) {
                    downstream.begin(-1);
                }

                @Override
                public void accept(int t) {
                    if (predicate.test(t)) ///line 11
                        downstream.accept(t);
                }
            };
        }
    };
}

返回一个新的filter()Stream ，其谓词设置为e%2==0，然后再次返回一个新的 Stream ，其谓词为e==2。一旦终端操作被命中，对于每次遍历，谓词代码都会在第 11 行执行。

编辑：我看到它downstream用于将中间操作链接为 LinkedList。那么所有的实现都被添加到linkedlist之前的阶段并在遍历开始时调用？

标签： javajava-8java-stream

解决方案

我认为您对 Streams 的理解有一些负担和复杂的概念。

您的困惑与过滤器（或任何其他操作）实现无关；也不存在覆盖中间（或任何其他）流操作的概念；

^{覆盖是一个完全不同的概念，它与继承有关}
每个单独的流都是一个单独的管道，它有一个（1）开始，（2）可选的中间部分，以及（3）结束/结束；
中间操作不会被覆盖；相反，它们形成一个顺序的操作链，流的每个元素都必须按照相同的顺序执行（除非在某个中间操作中丢弃了一个元素）。

^{将 K 个对象的 Stream 视为一个管道，K 的实例将在其中通过。该管道具有开始/源（对象进入管道的位置）和结束/目的地；然而，在这两者之间，可能有几个中间操作将（或者）过滤、转换、装箱等这些对象。流是惰性的，这意味着在调用终端操作之前不会执行中间操作（这是流的一个很棒的特性），因此，当终端操作被调用时，每个项目，一次一个，将通过这个管道.}

此外，请阅读此片段：

为了执行计算，流操作被组合成流管道。流管道由源（可能是数组、集合、生成器函数、I/O 通道等）、零个或多个中间操作（将流转换为另一个流，例如filter(Predicate)）和终端操作（产生结果或副作用，例如count()or forEach(Consumer)）。流是懒惰的；仅在发起终端操作时才对源数据进行计算，并且仅在需要时消耗源元素。

记住范式，Stream 包括：

Sourcer 操作- 从某些对象集合中获取流，或表示现有流对象（下图中的事务）；
中间操作s - 可以是 0 或更多，并且需要在您的流上引入中间细粒度、调整或修改操作（下图中的filter、sorted和map）；
终端操作- 终止和关闭流。它可以生产（返回）一些东西，消费（接受）一些东西，两者都不是，或两者兼而有之（在下图中收集）。

如果您仍然感到困惑（现在不应该是这种情况），您还可以参考一些重要的观点，这些要点可能会更清楚地说明您的困惑：

中间操作返回一个新流。他们总是很懒惰；执行诸如 filter() 之类的中间操作实际上并不执行任何过滤，而是创建一个新流，当遍历该流时，它包含与给定谓词匹配的初始流的元素。管道源的遍历直到管道的终端操作执行完毕后才开始；

懒惰地处理流可以提高效率；在诸如上面的 filter-map-sum 示例的管道中，过滤、映射和求和可以融合到数据的单次传递中，具有最小的中间状态。懒惰还允许在没有必要时避免检查所有数据。对于诸如“查找第一个超过 1000 个字符的字符串”之类的操作，只需检查足够多的字符串即可找到具有所需特征的字符串，而无需检查源中可用的所有字符串。（当输入流是无限的而不仅仅是大时，这种行为变得更加重要。）

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