如何流更有效？

Question

我正在尝试消化stream包，我似乎很难理解。

我正在阅读stream包文档，并试图实现它，以便边做边学。这是我读过的课文：

中间操作返回一个新流。他们总是懒惰；执行filter（）之类的中间操作实际上并不执行任何筛选，而是创建一个新流，在遍历该流时，该流包含与给定谓词匹配的初始流的元素。管道源的遍历直到执行管道的终端操作才开始。

        List<String> stringList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            stringList.add("String" + i);
        }
        long   start  = System.currentTimeMillis();
        Stream stream = stringList.stream().filter(s -> s.contains("99"));
        long   midEnd = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time is millis before applying terminal operation: " + (midEnd - start));
        System.out.println(stream.findFirst().get());
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Whole time in millis: " + (end - start));
        System.out.println("Time in millis for Terminal operation: " + (end - midEnd));

        start = System.currentTimeMillis();
        for (String ss1 : stringList) {
            if (ss1.contains("99")) {
                System.out.println(ss1);
                break;
            }
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Time in millis with old standard: " + (end - start));

总体而言，旧的if-else模式要比streams高效得多。所以，这里又有更多的问题：

1. 我误解了什么吗？
2. 如果我理解正确，请说明为什么以及何时使用流？
3. 如果我做错或理解错了什么，请帮助澄清我的概念包java.util.stream好吗？

实际数字：

Time is millis before applying terminal operation: 73
String99
Whole time in millis: 76
Time in millis for Terminal operation: 3
String99
Time in millis with old standard: 0

Time is millis before applying terminal operation: 56
String99
Whole time in millis: 59
Time in millis for Terminal operation: 3
String99
Time in millis with old standard: 0

Time is millis before applying terminal operation: 69
String99
Whole time in millis: 72
Time in millis for Terminal operation: 3
String99
Time in millis with old standard: 0

Memory: 11.6 GiB
Processor: Intel® Core™ i7-3632QM CPU @ 2.20GHz × 8 
OS-Type: 64-bit

Answer 1

Streamapi的原理之一是它消除了for循环的固有假设，即所有迭代都以相同的方式进行。当您使用基于迭代器的for循环时，您正在硬编码迭代逻辑以始终按顺序迭代。考虑这样一个问题：“如果我想用更有效的方法来更改'for'循环的实现，该怎么办？”

Stream api解决了这样的问题--它抽象了迭代的概念，并允许考虑处理多个数据点的其他方法--串行迭代还是并行迭代，如果已知数据是无序的，则添加优化，等等。

考虑您的示例--尽管不能更改for循环的实现，但可以更改流的实现以适应不同的情况。例如，如果每个任务都有更多的CPU密集型操作要做，则可以选择并行流。下面是一个10毫秒延迟的示例，模拟了并行完成的更复杂的处理，结果非常不同：

    List<String> stringList = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        stringList.add("String" + i);
    }
    long   start  = System.currentTimeMillis();
    Stream stream = stringList.parallelStream().filter(s -> {
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return s.contains("99" );});
    long   midEnd = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Time is millis before applying terminal operation: " + (midEnd - start));
    System.out.println(stream.findAny().get());
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Whole time in millis: " + (end - start));
    System.out.println("Time in millis for Terminal operation: " + (end - midEnd));

    start = System.currentTimeMillis();
    for (String ss1 : stringList) {
        try {
            Thread.sleep(20);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        if (ss1.contains("99")) {
            System.out.println(ss1);
            break;
        }
    }
    end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Time in millis with old standard: " + (end - start));