面试题：Java中Stream函数式接口延迟执行特性的体现

Java Stream中函数式接口的延迟执行特性

Java Stream的函数式接口（如filter、map等）的延迟执行特性指的是，这些操作并不会立即执行，而是等到一个终端操作（如collect、forEach等）被调用时才会真正执行。这意味着在中间操作（函数式接口相关操作）被调用时，Stream只是记录下要执行的操作，而不会马上处理数据。这样做可以优化操作流程，避免不必要的计算。

性能提升场景举例

减少不必要计算 假设有一个包含大量整数的列表，需要找出其中第一个大于100的数并将其翻倍。如果没有延迟执行特性，在filter操作时就会对所有元素进行过滤检查，即使找到符合条件的元素后还会继续检查剩余元素。而延迟执行可以在找到第一个符合条件的元素后就停止后续操作。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 50, 150, 200, 300);
Optional<Integer> result = numbers.stream()
  .filter(n -> {
        System.out.println("Filtering: " + n);
        return n > 100;
    })
  .findFirst()
  .map(n -> {
        System.out.println("Mapping: " + n);
        return n * 2;
    });
result.ifPresent(System.out::println);
// 输出：
// Filtering: 1
// Filtering: 50
// Filtering: 150
// Mapping: 150
// 300

在上述代码中，filter和map操作都是延迟执行的，当findFirst终端操作被调用时，Stream从列表开始处理元素，找到第一个大于100的元素150后，就停止对剩余元素的过滤检查，直接执行map操作。

优化复杂操作链 当有多个中间操作组成的复杂操作链时，延迟执行可以对整个操作链进行优化。例如，对一个大文件的文本行进行处理，先过滤掉空行，再转换为大写，最后统计行数。

Path path = Paths.get("largeFile.txt");
try (Stream<String> lines = Files.lines(path)) {
    long count = lines
      .filter(line ->!line.isEmpty())
      .map(String::toUpperCase)
      .count();
    System.out.println("Non - empty lines count: " + count);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

这里filter和map操作都是延迟执行，Stream可以在count终端操作调用时，以更高效的方式处理文件，而不是对每一行先进行过滤再进行转换，可能会减少内存占用和磁盘I/O操作。

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知识考点

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