是否有Java 8流操作限制流(可能是无限的),直到第一个元素无法匹配谓词?

在Java 9中,我们可以像下面的例子一样使用takeWhile来打印所有小于10的数字。

IntStream
    .iterate(1, n -> n + 1)
    .takeWhile(n -> n < 10)
    .forEach(System.out::println);

因为在Java 8中没有这样的操作,那么以通用的方式实现它的最佳方法是什么呢?


当前回答

作为@StuartMarks回答的后续。我的StreamEx库具有takeWhile操作,该操作与当前JDK-9实现兼容。当在JDK-9下运行时,它只会委托给JDK实现(通过MethodHandle。invokeExact非常快)。在JDK-8下运行时,将使用“polyfill”实现。所以使用我的库可以像这样解决问题:

IntStreamEx.iterate(1, n -> n + 1)
           .takeWhile(n -> n < 10)
           .forEach(System.out::println);

其他回答

这是从JDK 9 java.util.stream.Stream.takeWhile(Predicate)中复制的源代码。为了使用JDK 8,有一点不同。

static <T> Stream<T> takeWhile(Stream<T> stream, Predicate<? super T> p) {
    class Taking extends Spliterators.AbstractSpliterator<T> implements Consumer<T> {
        private static final int CANCEL_CHECK_COUNT = 63;
        private final Spliterator<T> s;
        private int count;
        private T t;
        private final AtomicBoolean cancel = new AtomicBoolean();
        private boolean takeOrDrop = true;

        Taking(Spliterator<T> s) {
            super(s.estimateSize(), s.characteristics() & ~(Spliterator.SIZED | Spliterator.SUBSIZED));
            this.s = s;
        }

        @Override
        public boolean tryAdvance(Consumer<? super T> action) {
            boolean test = true;
            if (takeOrDrop &&               // If can take
                    (count != 0 || !cancel.get()) && // and if not cancelled
                    s.tryAdvance(this) &&   // and if advanced one element
                    (test = p.test(t))) {   // and test on element passes
                action.accept(t);           // then accept element
                return true;
            } else {
                // Taking is finished
                takeOrDrop = false;
                // Cancel all further traversal and splitting operations
                // only if test of element failed (short-circuited)
                if (!test)
                    cancel.set(true);
                return false;
            }
        }

        @Override
        public Comparator<? super T> getComparator() {
            return s.getComparator();
        }

        @Override
        public void accept(T t) {
            count = (count + 1) & CANCEL_CHECK_COUNT;
            this.t = t;
        }

        @Override
        public Spliterator<T> trySplit() {
            return null;
        }
    }
    return StreamSupport.stream(new Taking(stream.spliterator()), stream.isParallel()).onClose(stream::close);
}

takeWhile是质子包库提供的函数之一。

Stream<Integer> infiniteInts = Stream.iterate(0, i -> i + 1);
Stream<Integer> finiteInts = StreamUtils.takeWhile(infiniteInts, i -> i < 10);

assertThat(finiteInts.collect(Collectors.toList()),
           hasSize(10));

作为@StuartMarks回答的后续。我的StreamEx库具有takeWhile操作,该操作与当前JDK-9实现兼容。当在JDK-9下运行时,它只会委托给JDK实现(通过MethodHandle。invokeExact非常快)。在JDK-8下运行时,将使用“polyfill”实现。所以使用我的库可以像这样解决问题:

IntStreamEx.iterate(1, n -> n + 1)
           .takeWhile(n -> n < 10)
           .forEach(System.out::println);

下面是我使用Java流库的尝试。

        IntStream.iterate(0, i -> i + 1)
        .filter(n -> {
                if (n < 10) {
                    System.out.println(n);
                    return false;
                } else {
                    return true;
                }
            })
        .findAny();

这样的操作在Java 8 Stream中应该是可能的,但它不一定能高效地完成——例如,您不一定能将这样的操作并行化,因为您必须按顺序查看元素。

API并没有提供简单的方法,但最简单的方法可能是获取Stream. Iterator(),将迭代器包装为“take-while”实现,然后返回到Spliterator,然后是Stream。或者——可能——包装Spliterator,尽管在这个实现中它不能再被拆分了。

下面是一个未测试的takeWhile在Spliterator上的实现:

static <T> Spliterator<T> takeWhile(
    Spliterator<T> splitr, Predicate<? super T> predicate) {
  return new Spliterators.AbstractSpliterator<T>(splitr.estimateSize(), 0) {
    boolean stillGoing = true;
    @Override public boolean tryAdvance(Consumer<? super T> consumer) {
      if (stillGoing) {
        boolean hadNext = splitr.tryAdvance(elem -> {
          if (predicate.test(elem)) {
            consumer.accept(elem);
          } else {
            stillGoing = false;
          }
        });
        return hadNext && stillGoing;
      }
      return false;
    }
  };
}

static <T> Stream<T> takeWhile(Stream<T> stream, Predicate<? super T> predicate) {
   return StreamSupport.stream(takeWhile(stream.spliterator(), predicate), false);
}