Java面试题：解释Java中的Stream API及其操作

Java中的Stream API是Java 8中引入的一个重要的新特性，它提供了一种在集合（如List、Set等）上进行复杂操作的高效且易读的方式。Stream API可以极大地提高Java程序员对集合数据进行操作的能力，尤其是处理大量数据时。它支持顺序和并行处理。

Stream API的基本概念

1. Stream：Stream代表数据序列，可以被操作和处理。
2. Stream Source：如集合（Collection）、数组（Array）等，是Stream的源数据。
3. Intermediate Operations：中间操作，如filter、map、sorted等，返回一个新的Stream，可以有零个或多个。
4. Terminal Operations：终端操作，如forEach、collect、reduce、sum等，返回一个结果或者一个副作用（比如修改原来的数据源）。

Stream API的操作

中间操作

1. filter：过滤Stream中的数据，返回符合特定条件的数据。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());

2.map：转换每个元素到对应的结果类型。

List<String> words = Arrays.asList("hello", "world");
List<Integer> wordLengths = words.stream().map(String::length).collect(Collectors.toList());

3.sorted：对Stream进行排序。

List<Integer> sortedNumbers = numbers.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

终端操作

1. forEach：遍历每个元素。

numbers.stream().forEach(System.out::println);

collect：将Stream转换为其他形式，如List、Map等。

List<Integer> collectedNumbers = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());

reduce：将Stream元素组合成一个单一的值。

Integer sum = numbers.stream().reduce(0, Integer::sum);

sum：计算Stream中所有元素的总和。

int sum = numbers.stream().mapToInt(Integer::intValue).sum();

并行Streams

Stream API也支持并行处理，通过将一个串行Stream转换为并行Stream可以显著提高处理大量数据时的性能。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);
int sum = numbers.parallelStream().reduce(0, Integer::sum);

总结

Java的Stream API代表了现代编程语言中函数式编程范式的一种实现，它提供了一种声明式的方式来处理集合数据，让代码更加简洁、易读，并且可以利用现代多核处理器的优势进行并行计算。它广泛应用于数据分析、处理大量数据场景，是现代Java开发不可或缺的一部分。