在Scala中编写Streams上的操作

Question

假设您有一个程序以某种方式操纵流Stream[Foo]以产生感兴趣的计算，例如

myFooStream.map(toBar).groupBy(identity).mapValues(_.size)

可爱，除了你现在必须在myFooStream上做一些其他类型的计算

myFooStream.map(toBar).sum

并且您希望以某种方式组合这些计算，这样您就不需要在流上迭代两次（假设由于某种原因迭代流是昂贵的）。

是否有一些Scala-ish方法来处理这个问题？ 更抽象的是，我的问题是，我想以某种方式从这些流上的迭代中抽象出这些流的计算。 也就是说，最好的是如果我能以某种方式编写两个方法f: Stream[Foo] => Bar和g: Stream[Foo] => Baz并以某种方式组合f和g ，使得它们在单次迭代中运行的流。

是否有一些抽象允许这个？

更新的问题：我做了一点挖掘。 scalaz箭头会对这个问题有帮助吗？

Answer 1

如果可能的话， Streams会自然地尝试通过记忆结果来避免多次生成元素。 来自文档 ：

Stream类还使用memoization，使得先前计算的值从Stream元素转换为A类型A具体值。

我们可以看到，通过构造一个Stream ，每次生成元素时都会打印，并运行多个操作：

val stream = Stream.from(0).map(x => { println(x); x }).take(10) //prints 0
val double = stream.map(_ * 2).take(5).toList //prints 1 through 4
val sum = stream.sum //prints 5 through 9
val sum2 = stream.sum //doesn't print any more

只要您使用val而不是def这就有效：

只要有东西抓住头部，头部就会抓住尾巴，所以它会继续递归。 另一方面，如果没有任何东西保持头部（例如我们使用def来定义Stream ），那么一旦它不再被直接使用，它就会消失。

这个memoization意味着必须谨慎使用Streams ：

一个人必须谨慎记忆; 如果你不小心，你可以很快吃掉大量的记忆。 这样做的原因是Stream的memoization创建了一个与scala.collection.immutable.List非常相似的结构。

当然，如果项目的生成不是很昂贵的，但是实际遍历Stream或者memoization是不可用的，因为它太贵了，可以总是使用foldLeft和一个元组，跟踪多个值：

//Only prints 0-9 once, even if stream is a def
val (sum, double) = stream.foldLeft(0 -> List.empty[Int]) { 
    case ((sum, list), next) => (sum + next, list :+ (next * 2)) 
}

如果这是一个足够普通的操作，你甚至可以丰富Stream以进行一些更常见的操作，如foldLeft ， reduceLeft和其他以这种格式提供的操作：

implicit class RichStream[T](val stream: Stream[T]) extends AnyVal {
    def doubleFoldLeft[A, B](start1: A, start2: B)(f: (A, T) => A, g: (B, T) => B) = stream.foldLeft(start1 -> start2) { 
        case ((aAcc, bAcc), next) => (f(aAcc, next), g(bAcc, next)) 
    }
}

这将允许你做的事情，如：

val (sum, double) = stream.doubleFoldLeft(0, List.empty[Int])(_ + _, _ :+ _)

Answer 2

流不会迭代两次：

Stream.continually{println("bob"); 1}.take(4).map(v => v).sum
bob
bob
bob
bob
4

和

val bobs = Stream.continually{println("bob"); 1}.take(4)
val alices = Stream.continually{println("alice"); 2}.take(4)
bobs.zip(alices).map{ case (b, a) => a + b}.sum
bob
bob
bob
bob
alice
alice
alice
alice
12