深入理解Stream之原理剖析

今天我们先来聊聊深入理解Stream之原理剖析。,,,Stream中的操作可以分为两大类：中间操作与结束操作。,中间操作只会进行操作记录，只有结束操作才会触发实际的计算，可以理解为懒加载，这也是Stream在操作大对象迭代计算的时候如此高效的原因之一。,中间操作分为有状态操作与无状态操作，无状态是指元素的处理不受之前元素的影响，有状态是指该操作只有拿到所有元素之后才能继续下去。这也比较好理解，比如有状态的distinct()去重方法，你说他能不关心其他值吗？当然不能，他必须拿到所有元素才知道当前迭代的元素是否被重复。,结束操作可以分为短路与非短路操作，这个应该很好理解，短路是指遇到某些符合条件的元素就可以得到最终结果；而非短路是指必须处理所有元素才能得到最终结果。,之所以要进行如此精细的划分，是因为底层对每一种情况的处理方式不同。,让我们先简单看看下面一段代码：,很明显，stream1与stream2不是同一个对象，并且他们不是同一个实现类。stream1的实现类为ReferencePipeline$Head，而stream2的实现类为一个匿名内部类，让我们进步一分析其源码，所谓源码之下，无所遁形。,,,,让我们再看看stream2：,,,,,,,通过分析我们可以发现，stream2的实现类是StatelessOp，所以就形成了这样一个结构。,,每一次中间操作都会生成一个新的Stream，如果是无状态操作则实现类是StatelessOp，如果是有状态操作则实现类是StatefulOp。,让我们再来看一下他们之间的继承关系。,,,实际上Stream API内部实现的的本质，就是如何重载Sink的这四个接口方法。,我还是从一个示例开始：,不管是filter方法，还是map方法，还是其他的方法，我们进入到源码层面，返回了一个StatelessOp对象或StatefulOp对象。,所以便产生了这样一个结构:,,但是和Sink有什么关系呢？我们再反过来看filter或者map源码：,,直接返回一个匿名StatelessOp对象，实现opWrapSink方法，opWrapSink方法是传入一个sink对象，返回另一个sink对象。而新的sink对象拥有传入sink对象的引用。,但是，这个代码有什么用？什么时候触发的呢？,别着急，让我们从collect(Collectors.toList())方法开始一步一步深入研究。,,,,这里我们需要知道传入xx方法的终端对象是ReduceOp，并且这个ReduceOp对象在makeSink的时候返回了一个匿名内部类ReducingSink对象。,,,,这里的makeSink我们提到过，返回一个匿名内部类ReducingSink对象。,,先执行warpSink，再执行copyInto。直白一点就是先对Sink进行包装成链式Sink，再遍历Sink链进行copy到结果对象里。这里的两个步骤都很核心。,先看warpSink：,,首次进入时，this为最后的Stream对象，从尾部向头部遍历,每次遍历时，得到一个新的Stream对象，一般为StatelessOp对象或StatefulOp对象,执行操作对象的opWrapSink方法，这就是匿名实现了。,在每一个opWrapSink实现方法中，传入了上一个sink，最终得到一个sink链表,,最后，返回Sink链的头节点，内部称之为包装好的sink，命名wrapped，随后，准备进行执行begin,forEachRemaining,end方法。,,forEachRemaning最终调用accept方法。,,动画理解Stream执行流程,​ ​