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Stream特性（踩坑）：惰性执行、不修改原始数据源

article 2025/3/10 14:27:23

在日常开发中，Stream API 提供了一种高效且易于使用的工具集来处理集合数据。

本文主要讲解 Stream 的两个特性：惰性执行，不修改原始数据源。

为什么说这两个、而不讲下其他的特性呢？主要是因为在开发中如果忽略这两个特性的话，使用 Stream 写出来的代码就可能 Bug 多多啊，因此在这里特别强调下。

1.惰性执行

1.1.说明

惰性执行 意味着 Stream 的中间操作（intermediate operations，如filter, map）不会立即执行，而是在遇到终止操作（terminal operations，如forEach, collect）时才会触发。

1.2.反例

考虑以下代码：

List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
words.stream()
     .filter(word -> {
         System.out.println("Filtering: " + word);
         return word.startsWith("a");
     });

以上代码执行后并不会有打印输出，这是因为尽管调用了中间操作 filter，但是 filter 后并没有调用终止操作的方法。

1.3.正确使用

应该习惯性地在流操作的最后，都调用一个终止操作。

例如：

words.stream()
     .filter(word -> word.startsWith("a"))
     .forEach(System.out::println);

1.3.1.如何区分中间操作和终止操作

这其实很简单，如果一个方法的返回结果为一个新的流 (Stream)，那么它是中间操作，否则就是终止操作。

2.不修改原始数据源

2.1.说明

Stream 的操作并不会改变原始数据，Stream 操作都是基于原始数据创建新的结果。

2.2.反例

假设有如下代码：

List<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3));
numbers.stream()
       .map(n -> n * 2)
       .collect(Collectors.toList());

System.out.println(numbers); // 输出 [1, 2, 3]

可能有人会错误地认为，Stream 操作执行后，numbers列表的元素会发生改变，然后就把numbers作为计算后的结果接着往下执行逻辑。

但实际上，Stream 操作的结果是生成了一个新的集合，而原始的集合numbers保持不变。

2.3.正确使用

应该用一个新对象接收 Stream 操作的结果，后续如果需要使用计算后的结果，使用的应该是这个新的对象，而不是原始的数据集合。

List<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3));
List<Integer> doubledNumbers = numbers.stream()
                                      .map(n -> n * 2)
                                      .collect(Collectors.toList());
System.out.println(doubledNumbers); // 输出 [2, 4, 6]

又或者，可以直接用 Stream 操作的结果覆盖掉原始的数据对象。

List<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3));
numbers = numbers.stream()
              .map(n -> n * 2)
              .collect(Collectors.toList());
System.out.println(numbers); // 输出 [2, 4, 6]