使用 Stream.sum() 多次使用 stream

Question

stream 應該只運行一次（調用中間或終端 stream 操作）。

我明白了，但是為什么找到 stream 的總和不消耗它？ 我可以運行下面的代碼，沒有任何例外。

double totalPrice = stream.mapToDouble(product -> product.price).sum();
List<Product> products = stream.map(this::convert).collect(Collectors.toList());

為什么sum不是終端運算符？ 與將 stream 元素收集到列表中有何不同？

Answer 1

文檔

未指定 stream 是否可以使用一次或多次。 文檔說“應該操作......只操作一次”，而不是“必須”或“可以”。

這取決於stream 的底層實現和來源。 因此，對於流來說，多次執行它的能力通常是未定義的。

---

實現

您可能能夠找到可以使用兩次或多次的 stream，特別是對於自定義實現或預防檢測可能過於昂貴而無法實現的實現。

但同樣，文檔不支持它。 它可能是當前的實現，但這可以隨時更改，在任何 Java 版本中。 它可能會拋出異常，可能會導致錯誤行為，但未指定。

這是一個小示例，它使用sum()引發異常，因為它具有這樣的檢測（JDK 11）：

Stream<Integer> stream = List.of(1, 2, 3, 4).stream();

int first = stream
    .mapToInt(i -> i)
    .sum();

int second = stream
    .mapToInt(i -> i)
    .sum();

// throws IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed

---

結論

正如文檔所暗示的，其意圖絕對是不要多次使用 stream 。 因此，即使某個實現可能是可行的，也要避免它。

---

為什么？

你可能會問自己為什么Stream不支持多次迭代。 畢竟，像 ArrayList 這樣的ArrayList沒有任何問題，而且這似乎是一個常見的用例。

流的scope比 collections 大得多。 在典型集合上創建的 stream 可能很容易支持多次迭代。 但是 stream 與文件或網絡連接等資源相關聯，例如Files.lines(...)返回的 stream 不能。 這樣的功能對於文件來說將是非常耗費資源和昂貴的，甚至可能不支持其他功能，例如之后可能會關閉的 Web 連接。

更進一步，您可以輕松創建一個無限的 stream 生成隨機數：

Stream<Double> stream = Stream.generate(Math::random);

雖然它可以很容易地支持多種用途，但再次迭代時不可能再次生成相同的序列。

另一個例子，一個 stream 消耗資源而不恢復它們：

Queue<Integer> queue = ...
Stream<Integer> stream = Stream.generate(queue::poll);

這個 stream 將從隊列中刪除元素。 他們在 stream 使用后消失了。 stream 的另一個迭代將無法再接觸死物。