Java 8 Stream操作类型及peek示例解析

Java 8引入了Stream API，可用于对集合和数组进行函数式操作。本篇攻略将介绍Java 8中Stream API的操作类型，并详细讲解peek()操作的定义、用法和示例。

Stream API操作类型

Stream API包含两种类型的操作：Intermediate（中间操作）和Terminal（终端操作）。

Intermediate操作

Intermediate操作返回一个Stream并可以链式连接，常见Intermediate操作有：filter、map、flatMap、distinct、sorted、peek等。

Terminal操作

Terminal操作将Stream转换为另一个类型的值，并且返回结果，一旦Terminal操作执行完成，Stream将关闭，常见Terminal操作有：forEach、count、reduce、collect、anyMatch、allMatch、noneMatch等。

peek()操作

peek()方法被用于调试和测试，在每个元素恰好消耗一次时，它能够提供Stream操作元素的中间状态信息。

定义

peek()是一个Intermediate操作，它接收一个Consumer类型的lambda参数（void类型），对每个元素执行操作并返回一个新的Stream，并可以继续进行流的操作。peek()方法不会影响原始流中的元素。

用法

Stream.peek()方法的语法如下所示：

Stream<T> peek(Consumer<? super T> action)

其中，action是一个可以应用到每个元素上的void类型Lambda表达式，可以使用peek()方法进行调试和测试。

示例1

下面，让我们来看一下如何使用peek()方法。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(new Integer[]{1, 2, 3, 4, 5});

List<Integer> result = numbers.stream()
    .peek(x -> System.out.println("From stream: " + x))
    .map(x -> x * 2)
    .peek(x -> System.out.println("After map: " + x))
    .filter(x -> x > 4)
    .peek(x -> System.out.println("After filter: " + x))
    .collect(Collectors.toList());

代码中，我们使用peek()方法输出每个元素的中间状态信息，例如：从流中、map操作之后、filter操作之后，然后将结果保存在一个List中。

运行程序，输出结果如下：

From stream: 1
After map: 2
From stream: 2
After map: 4
From stream: 3
After map: 6
From stream: 4
After map: 8
From stream: 5
After map: 10
After filter: 6
After filter: 8
After filter: 10

可以看到，peek()方法在每次操作之后都会输出目前流的中间状态。

示例2

接下来，我们再来看一个稍微复杂一些的示例，演示如何使用peek()方法创建并调试一个自定义Collector。

public class Person {
    private String name;
    private Integer age;

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }
}

public class MyCollector<T> implements Collector<T, List<T>, List<T>> {

    @Override
    public Supplier<List<T>> supplier() {
        return ArrayList::new;
    }

    @Override
    public BiConsumer<List<T>, T> accumulator() {
        return List::add;
    }

    @Override
    public BinaryOperator<List<T>> combiner() {
        return (list1, list2) -> {
            list1.addAll(list2);
            return list1;
        };
    }

    @Override
    public Function<List<T>, List<T>> finisher() {
        return Function.identity();
    }

    @Override
    public Set<Characteristics> characteristics() {
        return Collections.emptySet();
    }
}

List<Person> persons = Arrays.asList(
    new Person("Tom", 20),
    new Person("James", 18),
    new Person("Lucas", 30)
);

List<Person> result = persons.stream()
    .peek(x -> System.out.println("From stream: " + x))
    .filter(p -> p.getAge() >=20)
    .peek(x -> System.out.println("After filter: " + x))
    .map(x -> new Person(x.name.toUpperCase(), x.age))
    .peek(x -> System.out.println("After map: " + x))
    .collect(new MyCollector<>());

System.out.println(result);

代码中，我们定义一个Person类和一个自定义的Collector MyCollector。然后我们想要从列表中选出年龄大于或等于20岁的人物，对他们进行大写名称的转换，最后使用自定义Collector进行收集，并输出结果。

运行程序，输出结果如下：

From stream: Person{name='Tom', age=20}
After filter: Person{name='Tom', age=20}
After map: Person{name='TOM', age=20}
From stream: Person{name='James', age=18}
From stream: Person{name='Lucas', age=30}
After filter: Person{name='Lucas', age=30}
After map: Person{name='LUCAS', age=30}
[Person{name='TOM', age=20}, Person{name='LUCAS', age=30}]

可以看出，peek()方法成功帮助我们调试，并得到需要的结果。

结论

在使用Stream API处理集合和数组时，peek()方法可用于调试和测试，输出每个元素的中间状态信息，方便地追踪操作过程。