深入理解Stream之原理剖析
今天我們先來聊聊深入理解Stream之原理剖析。
Stream操作分類
Stream中的操作可以分為兩大類：中間操作與結(jié)束操作。
中間操作只會進行操作記錄，只有結(jié)束操作才會觸發(fā)實際的計算，可以理解為懶加載，這也是Stream在操作大對象迭代計算的時候如此高效的原因之一。
中間操作分為有狀態(tài)操作與無狀態(tài)操作，無狀態(tài)是指元素的處理不受之前元素的影響，有狀態(tài)是指該操作只有拿到所有元素之后才能繼續(xù)下去。這也比較好理解，比如有狀態(tài)的distinct()去重方法，你說他能不關(guān)心其他值嗎？當然不能，他必須拿到所有元素才知道當前迭代的元素是否被重復。
結(jié)束操作可以分為短路與非短路操作，這個應(yīng)該很好理解，短路是指遇到某些符合條件的元素就可以得到最終結(jié)果；而非短路是指必須處理所有元素才能得到最終結(jié)果。
之所以要進行如此精細的劃分，是因為底層對每一種情況的處理方式不同。
Stream結(jié)構(gòu)分析
讓我們先簡單看看下面一段代碼：
List<String> list = new ArrayList<>();
// 獲取stream1
Stream<String> stream1 = list.stream();
// stream1通過filter后得到stream2
Stream<String> stream2 = stream1.filter("lige"::equals);
// stream1與stream2是同一個對象嗎？
System.out.println("stream1.equals(stream2) = " + stream1.equals(stream2));
System.out.println("stream1.classTypeName = " + stream1.getClass().getTypeName());
System.out.println("stream2.classTypeName = " + stream2.getClass().getTypeName());
// 結(jié)果
// stream1.equals(stream2) = false
// stream1.classTypeName = java.util.stream.ReferencePipeline$Head
// stream1.classTypeName = java.util.stream.ReferencePipeline$2
很明顯，stream1與stream2不是同一個對象，并且他們不是同一個實現(xiàn)類。stream1的實現(xiàn)類為ReferencePipeline$Head，而stream2的實現(xiàn)類為一個匿名內(nèi)部類，讓我們進步一分析其源碼，所謂源碼之下，無所遁形。
讓我們再看看stream2：
通過分析我們可以發(fā)現(xiàn)，stream2的實現(xiàn)類是StatelessOp，所以就形成了這樣一個結(jié)構(gòu)。
每一次中間操作都會生成一個新的Stream，如果是無狀態(tài)操作則實現(xiàn)類是StatelessOp，如果是有狀態(tài)操作則實現(xiàn)類是StatefulOp。
讓我們再來看一下他們之間的繼承關(guān)系。
再聊核心Sink
實際上Stream API內(nèi)部實現(xiàn)的的本質(zhì)，就是如何重載Sink的這四個接口方法。
我還是從一個示例開始：
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("zhangsan");
list.add("ligeligeligeligeligeligeligeligeligelige");
list.add("lisilisilisilisilisilisilisilisi");
list.add("wangwu");
list.add("ligejishuligejishuligejishuligejishuligejishuligejishuligejishu");
List<String> resultList = list.stream()
.filter(it -> it.contains("li"))// 1. 只要包含li的數(shù)據(jù)
.filter(it -> it.contains("lige"))// 2. 只要包含lige的數(shù)據(jù)
.map(String::toUpperCase)// 3. 對符合的數(shù)據(jù)作進一步加工，轉(zhuǎn)換大寫
.map(String::toLowerCase)// 4. 對符合的數(shù)據(jù)作進一步加工，轉(zhuǎn)換小寫
.collect(Collectors.toList());
resultList.forEach(System.out::println);
不管是filter方法，還是map方法，還是其他的方法，我們進入到源碼層面，返回了一個StatelessOp對象或StatefulOp對象。
所以便產(chǎn)生了這樣一個結(jié)構(gòu):
但是和Sink有什么關(guān)系呢？我們再反過來看filter或者map源碼：
直接返回一個匿名StatelessOp對象，實現(xiàn)opWrapSink方法，opWrapSink方法是傳入一個sink對象，返回另一個sink對象。而新的sink對象擁有傳入sink對象的引用。
但是，這個代碼有什么用？什么時候觸發(fā)的呢？
別著急，讓我們從collect(Collectors.toList())方法開始一步一步深入研究。
這里我們需要知道傳入xx方法的終端對象是ReduceOp，并且這個ReduceOp對象在makeSink的時候返回了一個匿名內(nèi)部類ReducingSink對象。
這里的makeSink我們提到過，返回一個匿名內(nèi)部類ReducingSink對象。
先執(zhí)行warpSink，再執(zhí)行copyInto。直白一點就是先對Sink進行包裝成鏈式Sink，再遍歷Sink鏈進行copy到結(jié)果對象里。這里的兩個步驟都很核心。
先看warpSink：
首次進入時，this為最后的Stream對象，從尾部向頭部遍歷
每次遍歷時，得到一個新的Stream對象，一般為StatelessOp對象或StatefulOp對象
執(zhí)行操作對象的opWrapSink方法，這就是匿名實現(xiàn)了。
在每一個opWrapSink實現(xiàn)方法中，傳入了上一個sink，最終得到一個sink鏈表
最后，返回Sink鏈的頭節(jié)點，內(nèi)部稱之為包裝好的sink，命名wrapped，隨后，準備進行執(zhí)行begin,forEachRemaining,end方法。
forEachRemaning最終調(diào)用accept方法。
動畫理解Stream執(zhí)行流程
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