通过谓词限制流
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【中文标题】通过谓词限制流【英文标题】：Limit a stream by a predicate 【发布时间】：2014-01-11 20:13:16 【问题描述】：是否存在限制（可能无限）Stream 直到第一个元素无法匹配谓词的 Java 8 流操作？
在 Java 9 中，我们可以使用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);
由于 Java 8 中没有这样的操作，以一般方式实现它的最佳方法是什么？
【问题讨论】：
可能有用的信息：***.com/q/19803058/248082 相关：Equivalent of Scala dropWhile 我想知道架构师如何在不遇到这个用例的情况下完成“我们实际上可以 使用 做什么”。从 Java 8 开始，流实际上只对现有数据结构有帮助：-/ 另见How to short-circuit a reduce() operation on a Stream? 使用Java 9，写IntStream.iterate(1, n->n<10, n->n+1).forEach(System.out::print);会更容易
【参考方案1】：
操作 takeWhile 和 dropWhile 已添加到 JDK 9。您的示例代码
IntStream
.iterate(1, n -> n + 1)
.takeWhile(n -> n < 10)
.forEach(System.out::println);
在 JDK 9 下编译和运行时，其行为将完全符合您的预期。
JDK 9 已经发布。可在此处下载：JDK 9 Releases。
【讨论】：
直接链接到 JDK9 Stream 的预览文档，takeWhile/dropWhile:download.java.net/jdk9/docs/api/java/util/stream/Stream.html
@LukasEder takeWhile 和 dropWhile 非常普遍，出现在 Scala、Python、Groovy、Ruby、Haskell 和 Clojure 中。 skip 和 limit 的不对称是不幸的。也许 skip 和 limit 应该被称为 drop 和 take，但除非你已经熟悉 Haskell，否则它们并不那么直观。
@StuartMarks：我知道dropXXX 和takeXXX 是更流行的术语，但我个人可以接受更多SQL 风格的limitXXX 和skipXXX。我发现这种新的不对称比单独选择术语更令人困惑...... :)（顺便说一句：Scala 也有 drop(int) 和 take(int)）
是的，让我在生产环境中升级到 Jdk 9。许多开发人员仍在使用 Jdk8，这样的功能应该从一开始就包含在 Streams 中。
IntStream .iterate(1, n -> n + 1) .takeWhile(n -> n < 10)可以简化为IntStream .iterate(1, n -> n < 10, n -> n + 1)【参考方案2】：
这样的操作应该可能使用 Java 8 Stream，但不一定能有效地完成 - 例如，您不一定可以并行化这样的操作，如您必须按顺序查看元素。
API 没有提供简单的方法来实现它，但最简单的方法可能是采用 Stream.iterator()，包装 Iterator 以进行“暂时”实现，然后返回Spliterator，然后是 Stream。或者——也许——包装Spliterator，尽管在这个实现中它不能再被分割了。
这是takeWhile 在Spliterator 上的未经测试的实现：
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);
【讨论】：
理论上，使用无状态谓词并行化 takeWhile 很容易。以并行批次评估条件（假设谓词在执行几次后不会抛出或产生副作用）。问题是在 Streams 使用的递归分解（fork/join 框架）的上下文中执行此操作。确实，流效率非常低。 如果 Streams 不那么专注于自动并行性，它们会好很多。只有一小部分可以使用 Streams 的地方需要并行性。此外，如果 Oracle 如此关心性能，他们可以让 JVM JIT 自动向量化，并获得更大的性能提升，而不会打扰开发人员。现在这是正确的自动并行处理。 Java 9 发布后，您应该更新此答案。 不，@Radiodef。该问题专门要求 Java 8 解决方案。【参考方案3】：allMatch()是一个短路函数，所以你可以用它来停止处理。主要缺点是您必须进行两次测试：一次是看是否应该处理它，另一次是看是否继续进行。
IntStream
.iterate(1, n -> n + 1)
.peek(n->if (n<10) System.out.println(n);)
.allMatch(n->n < 10);
【讨论】：
起初这对我来说似乎不直观（给定方法名称），但docs confirmStream.allMatch() 是 short-circuiting operation。所以即使在像IntStream.iterate() 这样的无限流上也能完成。当然，回想起来，这是一个明智的优化。
这很简洁，但我认为它不能很好地传达它的意图是peek 的主体。如果我下个月遇到它，我会花一分钟的时间想知道为什么我之前的程序员检查了allMatch，然后忽略了答案。
此解决方案的缺点是它返回一个布尔值，因此您无法像往常一样收集流的结果。【参考方案4】：
作为@StuartMarks answer 的后续行动。我的 StreamEx 库具有与当前 JDK-9 实现兼容的 takeWhile 操作。在 JDK-9 下运行时，它只会委托给 JDK 实现（通过 MethodHandle.invokeExact，这真的很快）。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);
【讨论】：
为什么没有为 StreamEx 类实现它？ @Someguy 我确实实现了它。【参考方案5】：takeWhile是protonpack library提供的功能之一。
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));
【讨论】：
【参考方案6】：更新：Java 9 Stream 现在带有 takeWhile 方法。
无需破解或其他解决方案。就用那个吧！
我相信这可以大大改进： （也许有人可以使它成为线程安全的）
Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 1);
TakeWhile.stream(stream, n -> n < 10000)
.forEach(n -> System.out.print((n == 0 ? "" + n : "," + n)));
肯定是 hack... 不优雅 - 但它有效 ~:D
class TakeWhile<T> implements Iterator<T>
private final Iterator<T> iterator;
private final Predicate<T> predicate;
private volatile T next;
private volatile boolean keepGoing = true;
public TakeWhile(Stream<T> s, Predicate<T> p)
this.iterator = s.iterator();
this.predicate = p;
@Override
public boolean hasNext()
if (!keepGoing)
return false;
if (next != null)
return true;
if (iterator.hasNext())
next = iterator.next();
keepGoing = predicate.test(next);
if (!keepGoing)
next = null;
return next != null;
@Override
public T next()
if (next == null)
if (!hasNext())
throw new NoSuchElementException("Sorry. Nothing for you.");
T temp = next;
next = null;
return temp;
public static <T> Stream<T> stream(Stream<T> s, Predicate<T> p)
TakeWhile tw = new TakeWhile(s, p);
Spliterator split = Spliterators.spliterator(tw, Integer.MAX_VALUE, Spliterator.ORDERED);
return StreamSupport.stream(split, false);
【讨论】：
【参考方案7】：你可以使用java8 + rxjava。
import java.util.stream.IntStream;
import rx.Observable;
// Example 1)
IntStream intStream = IntStream.iterate(1, n -> n + 1);
Observable.from(() -> intStream.iterator())
.takeWhile(n ->
System.out.println(n);
return n < 10;
).subscribe() ;
// Example 2
IntStream intStream = IntStream.iterate(1, n -> n + 1);
Observable.from(() -> intStream.iterator())
.takeWhile(n -> n < 10)
.forEach( n -> System.out.println(n));
【讨论】：
【参考方案8】：实际上，在 Java 8 中有两种方法可以做到这一点，无需任何额外的库或使用 Java 9。
如果您想在控制台上打印 2 到 20 的数字，您可以这样做：
IntStream.iterate(2, (i) -> i + 2).peek(System.out::println).allMatch(i -> i < 20);
或
IntStream.iterate(2, (i) -> i + 2).peek(System.out::println).anyMatch(i -> i >= 20);
两种情况下的输出：
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
还没有人提到anyMatch。这就是这篇文章的原因。
【讨论】：
【参考方案9】：这是从 JDK 9 java.util.stream.Stream.takeWhile(Predicate) 复制的源代码。为了与 JDK 8 一起工作，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);
【讨论】：
【参考方案10】：这是一个在整数上完成的版本 - 正如问题中所问的那样。
用法：
StreamUtil.takeWhile(IntStream.iterate(1, n -> n + 1), n -> n < 10);
这是 StreamUtil 的代码：
import java.util.PrimitiveIterator;
import java.util.Spliterators;
import java.util.function.IntConsumer;
import java.util.function.IntPredicate;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.StreamSupport;
public class StreamUtil
public static IntStream takeWhile(IntStream stream, IntPredicate predicate)
return StreamSupport.intStream(new PredicateIntSpliterator(stream, predicate), false);
private static class PredicateIntSpliterator extends Spliterators.AbstractIntSpliterator
private final PrimitiveIterator.OfInt iterator;
private final IntPredicate predicate;
public PredicateIntSpliterator(IntStream stream, IntPredicate predicate)
super(Long.MAX_VALUE, IMMUTABLE);
this.iterator = stream.iterator();
this.predicate = predicate;
@Override
public boolean tryAdvance(IntConsumer action)
if (iterator.hasNext())
int value = iterator.nextInt();
if (predicate.test(value))
action.accept(value);
return true;
return false;
【讨论】：
【参考方案11】：去获取图书馆AbacusUtil。它提供了您想要的确切 API 以及更多内容：
IntStream.iterate(1, n -> n + 1).takeWhile(n -> n < 10).forEach(System.out::println);
声明：我是AbacusUtil的开发者。
【讨论】：
【参考方案12】：如果您知道将要执行的具体重复次数，您可以这样做
IntStream
.iterate(1, n -> n + 1)
.limit(10)
.forEach(System.out::println);
【讨论】：
虽然这可能会回答作者的问题，但它缺少一些解释性文字和文档链接。如果没有围绕它的一些短语，原始代码 sn-ps 并不是很有帮助。您可能还会发现how to write a good answer 非常有帮助。请编辑您的答案。【参考方案13】： IntStream.iterate(1, n -> n + 1)
.peek(System.out::println) //it will be executed 9 times
.filter(n->n>=9)
.findAny();
您可以使用 mapToObj 代替峰值返回最终对象或消息
IntStream.iterate(1, n -> n + 1)
.mapToObj(n-> //it will be executed 9 times
if(n<9)
return "";
return "Loop repeats " + n + " times";);
.filter(message->!message.isEmpty())
.findAny()
.ifPresent(System.out::println);
【讨论】：
这应该是公认的答案，如果它一直有效的话【参考方案14】：您不能中止流，除非通过短路终端操作，这会使某些流值未处理，而不管它们的值如何。但是，如果您只想避免对流进行操作，则可以向流中添加转换和过滤器：
import java.util.Objects;
class ThingProcessor
static Thing returnNullOnCondition(Thing thing)
return( (*** is condition met ***)? null : thing);
void processThings(Collection<Thing> thingsCollection)
thingsCollection.stream()
*** regular stream processing ***
.map(ThingProcessor::returnNullOnCondition)
.filter(Objects::nonNull)
*** continue stream processing ***
// class ThingProcessor
当事物满足某些条件时将事物流转换为空值，然后过滤掉空值。如果您愿意沉迷于副作用，您可以在遇到某些事情时将条件值设置为 true，这样所有后续的事情都会被过滤掉，而不管它们的值如何。但即使不是，您也可以通过从流中过滤掉您不想处理的值来节省大量（如果不是全部）处理。
【讨论】：
有些匿名评分者在没有说明原因的情况下贬低了我的答案，这很糟糕。所以我和任何其他读者都不知道我的回答有什么问题。在没有他们的理由的情况下，我会认为他们的批评无效，并且我发布的答案是正确的。 您的回答并没有解决 OPs 问题，即处理无限流。这似乎也使事情变得不必要地复杂化，因为您可以在 filter() 调用本身中编写条件，而无需 map()。该问题已经有一个示例代码，只需尝试将您的答案应用于该代码，您将看到程序将永远循环。【参考方案15】：即使我也有类似的要求——调用网络服务，如果失败，重试 3 次。如果经过多次试验仍失败，请发送电子邮件通知。在谷歌上搜索了很多之后，anyMatch() 成为了救星。我的示例代码如下。在下面的示例中，如果 webServiceCall 方法在第一次迭代本身中返回 true，则流不会进一步迭代，因为我们调用了 anyMatch()。我相信，这就是你要找的。p>
import java.util.stream.IntStream;
import io.netty.util.internal.ThreadLocalRandom;
class TrialStreamMatch
public static void main(String[] args)
if(!IntStream.range(1,3).anyMatch(integ -> webServiceCall(integ)))
//Code for sending email notifications
public static boolean webServiceCall(int i)
//For time being, I have written a code for generating boolean randomly
//This whole piece needs to be replaced by actual web-service client code
boolean bool = ThreadLocalRandom.current().nextBoolean();
System.out.println("Iteration index :: "+i+" bool :: "+bool);
//Return success status -- true or false
return bool;
【讨论】：
【参考方案16】：如果您有不同的问题，可能需要不同的解决方案，但对于您当前的问题，我会简单地选择：
IntStream
.iterate(1, n -> n + 1)
.limit(10)
.forEach(System.out::println);
【讨论】：
【参考方案17】：可能有点离题，但这是我们为List<T> 而不是Stream<T> 所拥有的。
首先你需要有一个take util 方法。此方法首先采用n 元素：
static <T> List<T> take(List<T> l, int n)
if (n <= 0)
return newArrayList();
else
int takeTo = Math.min(Math.max(n, 0), l.size());
return l.subList(0, takeTo);
它就像scala.List.take 一样工作
assertEquals(newArrayList(1, 2, 3), take(newArrayList(1, 2, 3, 4, 5), 3));
assertEquals(newArrayList(1, 2, 3), take(newArrayList(1, 2, 3), 5));
assertEquals(newArrayList(), take(newArrayList(1, 2, 3), -1));
assertEquals(newArrayList(), take(newArrayList(1, 2, 3), 0));
现在基于take编写takeWhile方法将相当简单
static <T> List<T> takeWhile(List<T> l, Predicate<T> p)
return l.stream().
filter(p.negate()).findFirst(). // find first element when p is false
map(l::indexOf). // find the index of that element
map(i -> take(l, i)). // take up to the index
orElse(l); // return full list if p is true for all elements
它是这样工作的：
assertEquals(newArrayList(1, 2, 3), takeWhile(newArrayList(1, 2, 3, 4, 3, 2, 1), i -> i < 4));
此实现会部分迭代列表几次，但不会添加 add O(n^2) 操作。希望这是可以接受的。
【讨论】：
【参考方案18】：我有另一个快速的解决方案，通过实现这个（这实际上是不干净的，但你明白了）：
public static void main(String[] args)
System.out.println(StreamUtil.iterate(1, o -> o + 1).terminateOn(15)
.map(o -> o.toString()).collect(Collectors.joining(", ")));
static interface TerminatedStream<T>
Stream<T> terminateOn(T e);
static class StreamUtil
static <T> TerminatedStream<T> iterate(T seed, UnaryOperator<T> op)
return new TerminatedStream<T>()
public Stream<T> terminateOn(T e)
Builder<T> builder = Stream.<T> builder().add(seed);
T current = seed;
while (!current.equals(e))
current = op.apply(current);
builder.add(current);
return builder.build();
;
【讨论】：
您正在提前评估整个流！如果current 从来没有.equals(e)，你会得到一个无限循环。即使您随后申请两者，例如.limit(1)。这比'unclean'差多了。【参考方案19】：
这是我仅使用 Java Stream 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();
【讨论】：
Thefilter predicate is supposed to be stateless. System.out.println 是副作用。以上是关于通过谓词限制流的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
流分析：源“子查询”只能用于使用“datediff”函数的时间谓词
为啥 HKSample 数组对于一个没有限制、没有谓词、没有锚点的 HKAnchoredObjectQuery 总是有 1 个值？
为啥 HKSample 数组对于一个没有限制、没有谓词、没有锚点的 HKAnchoredObjectQuery 总是有 1 个值？