Операции Stream API

var seen = new ArrayList<String>();
long c = list.stream().peek(seen::add).count();
// c = 3, seen = []            - элементы не текли

long c2 = list.stream().peek(seen::add).filter(s -> true).count();
// c2 = 3, seen = [a, b, c]    - размер стал неизвестен, потекли

sorted.stream().takeWhile(x -> x < 100).count();
// результат 99, просмотрено 100

sorted.stream().filter(x -> x < 100).count();
// результат 99, просмотрено 1 000 000

Проверьте себя

Пять вопросов из банка по этой подтеме. Всего их 18, остальные разбираются в тренажёре.

1. #stream_operations1 / 5
   Что такое короткое замыкание (short-circuit) операции стрима?

   A)Автоматическое прекращение стрима при первом же исключении в одной из промежуточных операций

   B)Оптимизация, при которой стрим выполняет все операции параллельно и берёт первый готовый результат

   C)Терминал/операция может завершиться, не обработав все элементы (findFirst, anyMatch, limit)

   D)Механизм, замыкающий два стрима в кольцо, чтобы элементы бесконечно циркулировали между ними

   показать ответ и разбор

   +C)Терминал/операция может завершиться, не обработав все элементы (findFirst, anyMatch, limit)

   // разбор: Короткозамыкающие операции могут дать результат, не обработав ВЕСЬ источник: anyMatch/allMatch/noneMatch (останавливаются, как только ответ ясен), findFirst/findAny, а из промежуточных — limit (берёт первые N). Благодаря ленивости стрим протягивает элементы по одному и прекращает, как только достаточно. Это, в частности, позволяет работать с БЕСКОНЕЧНЫМИ стримами (iterate/generate) при наличии limit/findFirst. Без короткого замыкания такие стримы висли бы вечно.

2. #stream_operations2 / 5
   Изменяет ли stream() исходную коллекцию?

   A)Да, операции map и filter изменяют элементы прямо в исходной коллекции на месте, экономя память

   B)Да, sorted() сортирует исходный список, поэтому после стрима его порядок оказывается изменённым

   C)Зависит от терминальной операции: collect не меняет источник, а forEach его перезаписывает

   D)Нет — стрим не мутирует источник, а порождает новый результат

   показать ответ и разбор

   +D)Нет — стрим не мутирует источник, а порождает новый результат

   // разбор: Стрим НЕ модифицирует источник: filter/map/sorted и т.д. строят новый результат, а исходная коллекция остаётся как была (в отличие от, например, Collections.sort, которая сортирует список на месте). Изменять источник во время работы стрима вообще нельзя — это ведёт к неопределённому поведению/CME. Функциональный стиль: на входе — данные, на выходе — НОВЫЙ результат, без побочных эффектов на источник. Побочные эффекты в лямбдах стрима (особенно параллельного) — антипаттерн.

3. #stream_operations3 / 5
   Что делает distinct() и на чём основано сравнение элементов?

   A)Убирает дубликаты, сравнивая элементы по equals/hashCode

   B)Убирает дубликаты, сравнивая элементы по ссылкам через ==, поэтому равные по значению остаются

   C)Сортирует элементы и удаляет только соседние повторы, идущие подряд в отсортированном порядке

   D)Оставляет только элементы, встретившиеся более одного раза, отбрасывая уникальные значения

   показать ответ и разбор

   +A)Убирает дубликаты, сравнивая элементы по equals/hashCode

   // разбор: distinct() оставляет по одному экземпляру каждого элемента, определяя равенство через equals (и hashCode). Поэтому у объектов должны быть корректно переопределены эти методы, иначе «одинаковые» объекты не схлопнутся. В последовательном стриме сохраняется порядок первых вхождений; в параллельном distinct дороже (нужна согласованность). Для распознавания дубликатов по конкретному полю обычно применяют приём с filter + Set (seen) или toMap/groupingBy по ключу.

4. #stream_operations4 / 5
   Чем отличаются sorted() и sorted(Comparator) и когда они выполняются?

   A)Sorted() сортирует по убыванию, а sorted(Comparator) — по возрастанию, аргумент задаёт направление

   B)Без аргумента — естественный порядок (Comparable); это ленивая, но stateful-операция

   C)Sorted() выполняется немедленно при вызове, а sorted(Comparator) откладывается до терминальной операции

   D)Sorted() работает только с числами, а для объектов обязателен sorted(Comparator) с явным правилом

   показать ответ и разбор

   +B)Без аргумента — естественный порядок (Comparable); это ленивая, но stateful-операция

   // разбор: sorted() сортирует по естественному порядку (элементы должны быть Comparable, иначе ClassCastException в рантайме), sorted(Comparator) — по заданному правилу. Обе — промежуточные и ленивые, НО «с состоянием» (stateful): чтобы отсортировать, стрим обязан СНАЧАЛА собрать все элементы, поэтому они ломают чистую поэлементную конвейерность и не работают на бесконечных стримах без предварительного limit. Это стоит памяти на буфер. Дешевле сортировать после filter, уменьшив число элементов.

5. #stream_operations5 / 5
   Что делают limit(n) и skip(n)?

   A)Limit оставляет каждый n-й элемент, а skip удаляет каждый n-й, прореживая стрим с заданным шагом

   B)Limit ограничивает время выполнения стрима n миллисекундами, а skip задерживает старт на n мс

   C)limit берёт первые n элементов, skip пропускает первые n

   D)Limit и skip делают одно и то же — обрезают стрим до n элементов, отличаясь лишь стороной обрезки массива

   показать ответ и разбор

   +C)limit берёт первые n элементов, skip пропускает первые n

   // разбор: limit(n) оставляет первые n элементов и является короткозамыкающей — прекращает обработку, набрав n (позволяет усечь бесконечный стрим). skip(n) отбрасывает первые n и пропускает дальше остаток. Вместе (skip(a).limit(b)) их используют для пагинации. На УПОРЯДОЧЕННОМ стриме «первые n» детерминированы; на неупорядоченном/параллельном порядок может быть любым, а limit/skip дороже (нужна координация). Оба — промежуточные операции.