为什么我必须在Java中链接流操作？

我认为我所研究的所有资源都强调了流只能被消耗一次，而消耗是通过所谓的终端操作来完成的（我对此非常清楚）

出于好奇，我尝试了以下方法：

import java.util.stream.IntStream;

class App {
    public static void main(String[] args) {
        IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
        is.map(i -> i + 1);
        int sum = is.sum();
    }
}

最终引发运行时异常：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
    at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:229)
    at java.util.stream.IntPipeline.reduce(IntPipeline.java:456)
    at java.util.stream.IntPipeline.sum(IntPipeline.java:414)
    at App.main(scratch.java:10)

通常情况下，我遗漏了一些东西，但仍然想问：据我所知，

map

是一个中间（并且是惰性）操作，它本身对流不做任何操作。只有在调用终端操作sum（这是一个渴望的操作）时，流才会被消耗和操作

但我为什么要把它们锁起来

两者的区别是什么

is.map(i -> i + 1);
is.sum();

及

---

？

想象IntStream是一个用 不可变的操作列表。直到您需要最终结果（在您的案例中求和），这些操作才会执行。 由于列表是不可变的，因此需要一个新的IntStream实例，该实例的列表包含以前的项和新项，这就是。地图的回报

这意味着，如果不进行链操作，则将对没有该操作的旧实例进行操作

流库还保持一些内部跟踪，这就是为什么它能够在

sum

步骤中抛出异常

如果不想链接，可以为每个步骤使用一个变量：

IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
IntStream is2 = is.map(i -> i + 1);
int sum = is2.sum();

执行此操作时：

int sum = IntStream.of(1, 2, 3, 4).map(i -> i + 1).sum();

每个链式方法都在链中前一个方法的返回值上被调用

因此，在

IntStream.of（1，2，3，4）

返回的内容上调用

map

，在

map（i->i+1）

返回的内容上调用

sum

您不必链接流方法，但与使用此等效代码相比，它更具可读性且不易出错：

IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
is = is.map(i -> i + 1);
int sum = is.sum();

这与您在问题中显示的代码不同：

IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
is.map(i -> i + 1);
int sum = is.sum();

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如您所见，您忽略了

map

返回的引用。这就是错误的原因

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编辑（根据评论，感谢@IanKemp指出这一点）：实际上，这是错误的外部原因。如果您停下来想一想，

map

必须在流本身内部做一些事情，否则，终端操作如何触发传递给每个元素上的

map

的转换？我同意中间操作是懒惰的，也就是说，当调用时，它们对流的元素没有任何作用。但在内部，它们必须在流管道本身中配置一些状态，以便以后可以应用它们

尽管我不知道全部细节，但从概念上讲，

map

至少做了两件事：

它创建并返回一个新的流，该流将函数作为参数传递到某个地方，以便在调用终端操作时将其应用于元素

它还为旧流实例（即已被调用的实例）设置一个标志，指示此流实例不再代表管道的有效状态。这是因为保存传递给

map

的函数的新的更新状态现在由它返回的实例封装。（我相信jdk团队可能会做出这样的决定，使错误尽早出现，也就是说，抛出一个早期异常，而不是让管道继续执行一个无效/旧状态，该状态不包含要应用的函数，从而让终端操作返回意外的结果）

稍后，当在此标记为无效的实例上调用终端操作时，您将得到

IllegalStateException

。上面的两项配置了错误的深层内部原因

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查看所有这些的另一种方法是确保一个

流

实例通过中间操作或终端操作只运行一次。这里您违反了这个要求，因为您在同一个实例上调用了

map

和

sum

事实上，请明确说明：

流只能操作一次（调用中间或终端流操作）。例如，这排除了“分叉”流，即同一个源向两个或多个管道提供数据，或对同一个流进行多次遍历。如果流实现检测到流正在被重用，它可能会抛出

IllegalStateException

。然而，由于某些流操作可能返回其接收器而不是新的流对象，因此可能无法在所有情况下检测重用

中间操作返回一个新的流。他们总是懒惰；执行中间操作（如filter（））实际上并不执行任何过滤，而是创建一个新的流，当遍历该流时，该流包含与给定谓词匹配的初始流元素

摘自“河流作业和管道”项下

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在最低级别，所有流都由分离器驱动

取自“低水位河流施工”下的同一链接

横向和分离排气元件；每个拆分器仅用于单个批量计算

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取自

一个流只能操作一次（调用中间或终端流操作）。例如，这排除了“分叉”流，即同一个源向两个或多个管道提供数据，或对同一个流进行多次遍历。如果流实现检测到流正在被重用，它可能会抛出IllegalStateException。但是，由于某些流操作可能返回其接收器而不是新的流对象，因此可能无法在所有情况下检测重用。所有流都由拆分器驱动，并且每个拆分器仅对单个批量有用computation@Koray若要添加，请添加

IntStream is = IntStream.of(1, 2, 3, 4);
is.map(i -> i + 1);
int sum = is.sum();