Java 8 Stream：limit（）和skip（）之间的区别

Question

谈论Stream ，当我执行这段代码时

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9)
        .peek(x->System.out.print("\nA"+x))
        .limit(3)
        .peek(x->System.out.print("B"+x))
        .forEach(x->System.out.print("C"+x));
    }
}

我得到了这个输出

A1B1C1
A2B2C2
A3B3C3

因为将我的流限制为前三个组件会强制执行动作A ， B和C三次。

尝试使用skip()方法对最后三个元素执行类似计算，显示不同的行为：this

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9)
        .peek(x->System.out.print("\nA"+x))
        .skip(6)
        .peek(x->System.out.print("B"+x))
        .forEach(x->System.out.print("C"+x));
    }
}

输出这个

A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7B7C7
A8B8C8
A9B9C9

在这种情况下，为什么执行A1到A6的操作？ 它必须与limit是一个短路状态中间操作这一事实有关，而skip不是，但我不明白这个属性的实际含义。 是不是“在跳过之前的所有动作都被执行而不是每个人都在限制之前”？

Answer 1

你在这里有两个流管道。

这些流管道每个都包含一个源，几个中间操作和一个终端操作。

但是中间操作是懒惰的。 这意味着除非下游操作需要项目，否则不会发生任何事情。 如果是这样，那么中间操作会完成生成所需项目所需的全部操作，然后再次等待直到请求另一个项目，依此类推。

终端操作通常是“急切的”。 也就是说，他们要求流中的所有项目完成所需的项目。

因此，您应该将管道视为forEach ，将其后面的流请求下一个项目，并且该流请求它后面的流，依此类推，一直到源。

考虑到这一点，让我们看看我们对您的第一个管道有什么：

Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9)
        .peek(x->System.out.print("\nA"+x))
        .limit(3)
        .peek(x->System.out.print("B"+x))
        .forEach(x->System.out.print("C"+x));

所以， forEach要求第一项。 这意味着“B” peek需要一个项目，并询问它的limit输出流，这意味着limit将需要询问“A” peek ，这将进入源。 给出一个项目，并一直到forEach ，你得到你的第一行：

A1B1C1

forEach要求另一个项目，然后另一个项目。 每次，请求都在流上传播并执行。 但是当forEach要求第四个项目时，当请求达到limit ，它知道它已经给出了允许给出的所有项目。

因此，它不是要求“A”偷看另一个项目。 它立即指示其项目已耗尽，因此不再执行任何操作且forEach终止。

第二个管道会发生什么？

    Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9)
    .peek(x->System.out.print("\nA"+x))
    .skip(6)
    .peek(x->System.out.print("B"+x))
    .forEach(x->System.out.print("C"+x));

再次， forEach要求第一项。 这是传播回来的。 但是当它到达skip ，它知道它必须从其上游请求6个项目才能通过下游。 因此，它从“A” peek上游请求，在不向下游传递的情况下使用它，发出另一个请求，等等。 因此，“A”偷看获得6个项目请求并产生6个打印，但这些项目不会传递下来。

A1
A2
A3
A4
A5
A6

在skip的第7个请求中，项目向下传递到“B”，并从它传递到forEach ，因此完整打印完成：

A7B7C7

那就像以前一样。 skip现在，无论何时获得请求，都要求上游项目并将其传递到下游，因为它“知道”它已经完成了跳过工作。 因此，其余的打印件将通过整个管道，直到源耗尽。

Answer 2

流水管道的流畅表示法正是造成这种混乱的原因。 以这种方式思考：

limit(3)

除了forEach()之外，所有流水线操作都是懒惰地进行评估，这是一个终端操作 ，它触发“执行管道” 。

在执行管道时，中间流定义不会对“之前”或“之后”发生的事情做出任何假设。 他们所做的就是获取输入流并将其转换为输出流：

Stream<Integer> s1 = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
Stream<Integer> s2 = s1.peek(x->System.out.print("\nA"+x));
Stream<Integer> s3 = s2.limit(3);
Stream<Integer> s4 = s3.peek(x->System.out.print("B"+x));

s4.forEach(x->System.out.print("C"+x));

• s1包含9个不同的Integer值。
• s2查看传递它的所有值并打印它们。
• s3将前3个值传递给s4并在第三个值之后中止管道。 s3没有产生进一步的值。 这并不意味着管道中没有更多的值。 s2仍会生成（并打印）更多值，但没有人请求这些值，因此执行停止。
• s4再次查看传递它的所有值并打印它们。
• forEach消耗并打印s4传递给它的任何东西。

这样想吧。 整个流是完全懒惰的。 只有终端操作主动从管道中提取新值。 从s4 <- s3 <- s2 <- s1拉出3个值后， s3将不再生成新值，并且不再从s2 <- s1提取任何值。 虽然s1 -> s2仍然能够产生4-9 ，但这些值永远不会从管道中拉出，因此永远不会被s2打印。

skip(6)

使用skip()会发生同样的事情：

Stream<Integer> s1 = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
Stream<Integer> s2 = s1.peek(x->System.out.print("\nA"+x));
Stream<Integer> s3 = s2.skip(6);
Stream<Integer> s4 = s3.peek(x->System.out.print("B"+x));

s4.forEach(x->System.out.print("C"+x));

• s1包含9个不同的Integer值。
• s2查看传递它的所有值并打印它们。
• s3消耗前6个值， “跳过它们” ，这意味着前6个值不传递给s4 ，只有后续值。
• s4再次查看传递它的所有值并打印它们。
• forEach消耗并打印s4传递给它的任何东西。

这里重要的是s2不知道剩余的管道跳过任何值。 s2独立于之后发生的事情，查看所有值。

另一个例子：

请考虑此博客文章中列出的此管道

IntStream.iterate(0, i -> ( i + 1 ) % 2)
         .distinct()
         .limit(10)
         .forEach(System.out::println);

执行上述操作时，程序将永远不会停止。 为什么？ 因为：

IntStream i1 = IntStream.iterate(0, i -> ( i + 1 ) % 2);
IntStream i2 = i1.distinct();
IntStream i3 = i2.limit(10);

i3.forEach(System.out::println);

意思是：

• i1产生交替值的无限量： 0 ， 1 ， 0 ， 1 ， 0 ， 1 ，...
• i2消耗之前遇到的所有值，仅传递“新”值，即i2总共有2个值。
• i3传递10个值，然后停止。

这个算法永远不会停止，因为i3在0和1之后等待i2再产生8个值，但是这些值永远不会出现，而i1永远不会停止向i2值。

在管道中的某个点上，产生了超过10个值并不重要。 重要的是i3从未见过这10个值。

回答你的问题：

是不是“在跳过之前的所有动作都被执行而不是每个人都在限制之前”？

不。 执行skip()或limit()之前的所有操作。 在两次执行中，你都获得了A1 - A3 。 但是limit()可能会使管道短路，一旦发生了感兴趣的事件（达到限制），就会中止价值消耗。

Answer 3

单独查看蒸汽操作完全是亵渎神灵，因为这不是评估流的方式。

谈到限制（3） ，这是一个短路操作，这是有道理的，因为考虑它，无论操作在limit 之前和之后 ，在流中有限制都会在获得n个元素之后停止迭代直到限制操作，但是这并不意味着只处理n个流元素。 以此不同的流操作为例

public class App 
{
    public static void main(String[] args) {
        Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9)
        .peek(x->System.out.print("\nA"+x))
        .filter(x -> x%2==0)
        .limit(3)
        .peek(x->System.out.print("B"+x))
        .forEach(x->System.out.print("C"+x));
    }
}

会输出

A1
A2B2C2
A3
A4B4C4
A5
A6B6C6

这似乎是正确的，因为限制正在等待3个流元素通过操作链，尽管处理了6个流元素。

Answer 4

所有流都基于分裂器，它基本上有两个操作：前进（向前移动一个元素，类似于迭代器）和分割（将自己划分到任意位置，这适合于并行处理）。 你可以随时停止输入元素（由limit完成），但你不能只跳到任意位置（在Spliterator界面中没有这样的操作）。 因此， skip操作需要实际读取源中的第一个元素以忽略它们。 请注意，在某些情况下，您可以执行实际跳转：

List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7,8,9);

list.stream().skip(3)... // will read 1,2,3, but ignore them
list.subList(3, list.size()).stream()... // will actually jump over the first three elements

Answer 5

也许这个小图有助于对流的处理方式产生一些自然的“感觉”。

第一行=>8=>=7= ... ===描绘了流。 元素1..8从左向右流动。 有三个“窗口”：

1. 在第一个窗口（ peek A ）中，您可以看到一切
2. 在第二个窗口（ skip 6或limit 3 ）中进行一种过滤。 第一个或最后一个元素被“消除” - 意味着没有传递进行进一步处理。
3. 在第三个窗口中，您只能看到传递的项目

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸ ▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸ ▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸ ▸▸▸▸▸▸▸▸▸ │ │ 8 7 6 5 4 3 2 1 │ │▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸ ▲ ▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸ ▲ ▸▸▸▸▸▸▸▸▸▸ ▲ ▸▸▸▸▸▸▸▸▸ │ │ │ │ │ │ │ │ skip 6 │ │ │ peek A limit 3 peek B │ └────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

可能不是这个解释中的所有东西（甚至可能不是任何东西）在技术上都是完全正确的。 但是当我看到这样的情况时，我很清楚哪些项目可以达到哪种连接指令。