使用 IntStream 进行范围和循环

在之前的文章中，我们学习了如何获取容器，将其内容流式传输到管道中，并研究了该管道中数据的几种不同操作（forEach、map、filter、peek）。

Java 8 支持几种专用流，其中管道包含特定类型的对象。今天，我们将学习IntStream，它在管道中传递整数。

public class IntStreamExample
{
	public static void main(String[] args)
	{
		System.out.println("[1,5]");
		IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(System.out::println);

		System.out.println("[1,5)");
		IntStream.range(1, 5).forEach(System.out::println);

		System.out.println("Just 3");
		IntStream.of(3).forEach(System.out::println);

		System.out.println("Specific values");
		IntStream.of(1, 3, 5, 6).forEach
                (System.out::println);

		System.out.println("[1,3] and [4,6] joined");
		IntStream.concat(IntStream.rangeClosed(1, 3),
		IntStream.rangeClosed(4, 6)).forEach(System.out::println);
	}
}

要构建我们的流，我们使用IntStream类并使用其一个static方法。上面的示例演示了其中一些方法。

对于错过之前文章的读者，:: 运算符表示传递右侧的函数，并使用左侧的对象进行调用。

让我们描述每种方法

IntStream.rangeClosed(1, 5).map(x -> 6-x)
                           .forEach(System.out::println);

这有点笨拙（希望很快会添加一个逐步版本），但它确实有效。如果我们经常需要步长，我们可以基于IntStream类创建自己的步长。

• range 和 rangeClosed 方法生成一个流，该流具有一个有序的整数管道，从第一个数字开始，到第二个数字结束。区别在于rangeClosed包含终点，而我们的范围不包含。目前还没有带步长或递减值的版本——如果起始值超过最后一个元素，则管道将初始化为空。如果我们想要一个步长，我们使用map进行转换。
• of 方法将一个或多个值放入管道中。多值版本接受可变数量的int（这意味着我们也可以传递一个int数组）。
• 最后，concat 方法可以用于将两个或多个IntStream组合成单个IntStream。

请注意，还有一个empty()方法，它会生成一个空流。

range 的一个用法是函数式for循环。它是函数式的，因为它没有可变的循环变量。上面的示例已经演示了这一点——循环的“主体”只是打印了循环计数器。

如果我们想要嵌套两个循环呢？这很容易

public class Multiplication
{
	public static void main(String[] args)
	{
		IntStream.rangeClosed(1, 10)
		         .forEach(i -> IntStream.rangeClosed(1, 10)
                         .forEach(
            j -> System.out.println(i + " * " + j + " = " + i * j)));
	}
}

通过使用forEach操作，我们可以将每个元素映射到另一个流。我们不必立即使用该元素，我们可以在管道的后面使用它。在这个例子中，我们使用两个流来生成乘法表。

我们还可以将IntStream的输出保存到数组中，如下所示

	int[] a = IntStream.rangeClosed(1, 10).toArray();

这为我们提供了一种非常方便的方法来将数组初始化为一系列整数。

管道操作toArray返回一个int[]。如果我们想从两个或多个嵌套循环创建数组呢？我们在嵌套版本中遇到的问题是，我们不能在内循环中使用toArray()，因为内循环是map函数的一部分，而该函数期望的是int而不是int[]。这意味着我们必须使用另一个技巧

	int[] a = IntStream.rangeClosed(1, 10)
			.flatMap(i -> IntStream.rangeClosed(1, 10)
                                          .map(j -> i * j))
            .toArray();

在这里，我们使用flatMap。flatMap 将多个IntStream（这里有 10 个）展平为管道元素（int）。然后将其传递给下一个操作，即toArray()。

传递给flatMap 的 lambda 表达式被转换为IntFunction，其apply函数接受一个int并返回一个IntStream。这是一个显式实现它的内部类

	private static class MultiplicationTable implements
			IntFunction<IntStream>
	{
		@Override
		public IntStream apply(int value)
		{
			return IntStream.rangeClosed(1, 10).map(j -> value * j);
		}
	}

使用调用

		int[] a = IntStream.rangeClosed(1, 10)
			               .flatMap(new MultiplicationTable())
			               .toArray();

最后，这是一个使用局部函数的版本

public class Multiplication
{
	private IntStream getTable(int i)
	{
		return IntStream.rangeClosed(1, 10).map(j -> i * j);
	}

	public void test()
	{
		int[] a = IntStream.rangeClosed(1, 10).flatMap
                                               (this::getTable)
					       .toArray();

		Arrays.stream(a).forEach(System.out::println);
	}

	public static void main(String[] args)
	{
		new Multiplication().test();
	}
}

请注意，我们还使用了Arrays辅助类上的stream函数来打印数组。为此，我们需要将数组传递到stream函数中，然后我们可以使用forEach进行打印。

这应该可以帮助你入门使用IntStream。请注意，还有Long和Double的专用流，你可能也需要看看。

修订历史

• 2014年7月2日 -更正了类别