为什么 Stream<T> 没有实现 Iterable<T>？答案

【问题标题】：Why does Stream<T> not implement Iterable<T>?为什么 Stream<T> 没有实现 Iterable<T>？
【发布时间】：2013-12-06 10:36:34
【问题描述】：

在 Java 8 中，我们有 Stream<T> 类，奇怪的是它有一个方法

Iterator<T> iterator()

所以你会期望它实现接口Iterable<T>，这正是需要这个方法，但事实并非如此。

当我想使用 foreach 循环遍历 Stream 时，我必须执行类似的操作

public static Iterable<T> getIterable(Stream<T> s) {
    return new Iterable<T> {
        @Override
        public Iterator<T> iterator() {
            return s.iterator();
        }
    };
}

for (T element : getIterable(s)) { ... }

我错过了什么吗？

【问题讨论】：

更不用说iterable的其他2个方法（forEach和spliterator）也在Stream中
这是将Stream 传递给期望Iterable 的旧版API 所必需的
一个好的IDE（例如IntelliJ）会提示你将getIterable()中的代码简化为return s::iterator;
你根本不需要方法。如果你有一个 Stream，并且想要一个 Iterable，只需传递 stream::iterator（或者，如果你愿意，() -> stream.iterator()），你就完成了。
不幸的是我不能写for (T element : stream::iterator)，所以我仍然希望Stream也可以实现Iterable或方法toIterable()。

标签： java java-8 java-stream iterable

【解决方案1】：

人们已经问过同样的问题on the mailing list ☺。主要原因是Iterable也有可重迭代的语义，而Stream没有。

我认为主要原因是Iterable 意味着可重用性，而Stream 只能使用一次——更像是Iterator。

如果Stream 扩展了Iterable，那么当现有代码接收到抛出Exception 的Iterable 时，它可能会感到惊讶他们第二次这样做for (element : iterable)。

【讨论】：

奇怪的是，在 Java 7 中已经有一些具有这种行为的可迭代对象，例如DirectoryStream：虽然 DirectoryStream 扩展了 Iterable，但它不是通用的 Iterable，因为它只支持单个 Iterator；调用迭代器方法来获取第二个或后续迭代器会引发 IllegalStateException。 (openjdk.java.net/projects/nio/javadoc/java/nio/file/…)
不幸的是，Iterable 的文档中没有关于 iterator 是否应该始终或可能不可以多次调用的文档。那是他们应该放在那里的东西。这似乎更像是一种标准做法，而不是正式规范。
如果他们要找借口，你会认为他们至少可以添加一个 asIterable() 方法——或者重载所有只接受 Iterable 的方法。
也许最好的解决方案是让 Java 的 foreach 接受 Iterable 以及可能的 Stream？
@Lii 按照标准做法，这是一个非常强大的做法。

【解决方案2】：

要将Stream 转换为Iterable，您可以这样做

Stream<X> stream = null;
Iterable<X> iterable = stream::iterator

要将Stream 传递给需要Iterable 的方法，

void foo(Iterable<X> iterable)

简单

foo(stream::iterator)

但它可能看起来很有趣；说得清楚一点可能会更好

foo( (Iterable<X>)stream::iterator );

【讨论】：

你也可以在循环中使用它for(X x : (Iterable<X>)stream::iterator)，虽然它看起来很丑。真的，整个情况很荒谬。
@HRJ IntStream.range(0,N).forEach(System.out::println)
我不明白这种情况下的双冒号语法。 stream::iterator 和 stream.iterator() 之间有什么区别，这使得前者可以被 Iterable 接受，但不能被后者接受？
回答我自己：Iterable 是一个函数式接口，所以传递一个实现它的函数就足够了。
我必须同意@AleksandrDubinsky，真正的问题是(X x : (Iterable)stream::iterator) 有一个语义解决方法，尽管它只允许相同的操作在一个很大的代码噪音。但是这是 Java，我们已经容忍 List list = new ArrayList(Arrays.asList(array)) 很长一段时间了:) 尽管它的力量可以为我们提供所有 List list = array。到数组列表（）。但真正的荒谬之处在于，通过鼓励每个人在 Stream 上使用 forEach，必须取消检查异常 [咆哮结束]。

【解决方案3】：

您可以在 for 循环中使用 Stream，如下所示：

Stream<T> stream = ...;

for (T x : (Iterable<T>) stream::iterator) {
    ...
}

（运行this snippet here）

（这使用 Java 8 功能接口转换。）

（上面的一些 cmets 对此进行了介绍（例如 Aleksandr Dubinsky），但我想将其提取到答案中以使其更明显。）

【讨论】：

几乎每个人都需要查看它两次或三次才能意识到它是如何编译的。这是荒谬的。（这在对同一评论流中的 cmets 的响应中有所涉及，但我想在此处添加评论以使其更加可见。）

【解决方案4】：

我想指出StreamEx 确实实现了Iterable（和Stream），以及Stream 中缺少的许多其他非常棒的功能。

【讨论】：

【解决方案5】：

kennytm described 为什么将Stream 视为Iterable 是不安全的，而Zhong Yu offered a workaround 允许在Iterable 中使用Stream，尽管是以不安全的方式。可以两全其美：Stream 中的可重用Iterable 满足Iterable 规范的所有保证。

注意：SomeType 在这里不是类型参数——您需要将其替换为适当的类型（例如，String）或诉诸反射

Stream<SomeType> stream = ...;
Iterable<SomeType> iterable = stream.collect(toList()):

有一个主要缺点：

惰性迭代的好处将会丧失。如果您计划立即迭代当前线程中的所有值，则任何开销都可以忽略不计。但是，如果您计划只进行部分迭代或在不同线程中进行迭代，那么这种直接且完整的迭代可能会产生意想不到的后果。

当然，最大的优势是您可以重复使用Iterable，而(Iterable<SomeType>) stream::iterator 只允许一次使用。如果接收代码将多次迭代集合，这不仅是必要的，而且可能对性能有益。

【讨论】：

您在回答之前尝试过编译代码吗？它不起作用。
@TagirValeev 是的，我做到了。您需要将 T 替换为适当的类型。我从工作代码中复制了示例。
@TagirValeev 我在 IntelliJ 中再次对其进行了测试。似乎 IntelliJ 有时会被这种语法弄糊涂。我还没有真正找到它的模式。但是，代码编译良好，并且 IntelliJ 会在编译后删除错误通知。我想这只是一个错误。
Stream.toArray() 返回一个数组，而不是 Iterable，所以这段代码仍然无法编译。但它可能是 eclipse 中的一个错误，因为 IntelliJ 似乎可以编译它
@Zenexer 你是如何将数组分配给 Iterable 的？

【解决方案6】：

Stream 没有实现Iterable。对Iterable 的一般理解是可以反复迭代的任何东西，通常是一次又一次。 Stream 可能无法重播。

我能想到的唯一解决方法是重新创建流，基于流的迭代也是可重放的。我在下面使用Supplier 来创建一个新的流实例，每次创建一个新的迭代器。

    Supplier<Stream<Integer>> streamSupplier = () -> Stream.of(10);
    Iterable<Integer> iterable = () -> streamSupplier.get().iterator();
    for(int i : iterable) {
        System.out.println(i);
    }
    // Can iterate again
    for(int i : iterable) {
        System.out.println(i);
    }

【讨论】：

【解决方案7】：

如果您不介意使用第三方库 cyclops-react 定义了一个 Stream，它实现了 Stream 和 Iterable 并且也是可重放的（解决问题 kennytm described）。

 Stream<String> stream = ReactiveSeq.of("hello","world")
                                    .map(s->"prefix-"+s);

或：-

 Iterable<String> stream = ReactiveSeq.of("hello","world")
                                      .map(s->"prefix-"+s);

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

[披露我是 cyclops-react 的主要开发者]

【讨论】：

【解决方案8】：

不完美，但会起作用：

iterable = stream.collect(Collectors.toList());

并不完美，因为它会从流中获取所有项目并将它们放入 List，这与 Iterable 和 Stream 的内容不完全一样。他们应该是lazy。

【讨论】：

【解决方案9】：

您可以像这样使用Stream<Path> 遍历文件夹中的所有文件：

Path path = Paths.get("...");
Stream<Path> files = Files.list(path);

for (Iterator<Path> it = files.iterator(); it.hasNext(); )
{
    Object file = it.next();

    // ...
}

【讨论】：