Java 8 Streams - 为什么我不能对整数流进行求和？

Question

给定一个整数列表： List<Integer> numbers = Arrays.asList(1,2,3); 为什么不能像这样对它们求和：numbers.stream().sum();？

相反，我必须这样做：numbers.stream().mapToInt(e -> e).sum(); 我知道mapToInt会产生一个基本类型的IntStream。但是我还是不理解为什么不能直接对整数求和。我知道这个列表里面都是整数，编译器应该可以做到同样的事情。毕竟，它现在可以在lambda表达式中推断类型参数。

好吧，可能有Integer是null，导致求和失败。但是我可以承担这个责任并过滤掉null： numbers.stream().filter(Objects::nonNull).sum(); 为什么我不能对整数流进行求和呢？

- Robert Niestroj

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因为（类型擦除之后），它是一个 List<Object>。 - Elliott Frisch

Stream接口没有定义sum方法，因为它并不适用于所有流。通用解决方案是使用reduce方法。 - Denys Séguret

请参见此问题。 - Holger

这让我想起了为什么没有Stream.flatMap()函数？（不幸的是已关闭），由于同样的原因，实际上也不可能。 - Didier L

Answer 1

在一个List上调用stream()方法将获得一个通用的Stream，可以处理任何引用类型，而不仅仅是数值类型。将sum方法包含在Stream中没有意义，因为对于非数值参考类型（如URL、Class、Thread或其他任何非数值参考类型），求和是没有意义的。

通过调用reduce方法可以对元素进行求和：

numbers.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b)

但这将涉及大量的拆箱和装箱。最好是像你现在这样将它们总结起来，通过将其转换为操作int的IntStream，并调用sum()（或summaryStatistics()，它包括计数、平均值、最大值和最小值以及总和）。

你甚至可以使用IntStream.of，避免装箱值一次。

IntStream.of(1, 2, 3).sum()

- rgettman

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使用方法引用替换lambda表达式：numbers.stream().reduce(0, Math::addExact)（在溢出时失败）--- 或者，将Integer值拆箱：numbers.stream().mapToInt(Number::intValue).sum() - Andreas

我不建议仅使用summaryStatistics()来获取总和。这应该始终避免，而应该使用numbers.stream().mapToInt(e -> e).sum();。 - Ousmane D.

mapToInt 版本实际上是最好的，因为它不会对所有中间总和进行装箱和拆箱操作。 - Andreas

@Andreas 或 .collect(Collectors.summingInt(i -> i))，这也避免了装箱操作。 - Holger

@Holger 有很多种方法可以解决这个问题 :-) - Andreas

Answer 2

Stream<Interger> 和 IntStream 实际上是不同的。因为 numbers.stream() 返回类型为 Stream 的对象，而 Stream 接口并没有像 sum 一样的方法。另一方面，numbers.stream().mapToInt(e -> e) 返回 IntStream，它有 sum 方法。

- Amit Bera

Answer 3

您不能进行以下操作：

numbers.stream().sum();

由于Stream<T>是一个通用类型，就其而言，它正在处理任何类型的对象。例如，这可以是Stream<Person>、Stream<Apple>等等。因此，包含一个sum方法是没有意义的。

- Ousmane D.

Answer 4

我认为你所要求的事情根本无法实现，即使从理论上讲也不行。我的意思是，stream() 声明在 List 接口上并返回 Stream<E>。你知道 E 实际上是一个 Integer，编译器必须进行类型推断，但编译器不能在推断类型时更改返回类型，仍然会得到一个一般的 Stream<E>。

但如果我再深入思考一下，情况会更糟。在这种情况下，必须返回一个 BaseStream，它既可以扩展 Stream<String>，也可以扩展 IntStream，而对于 Stream<String> 来说，sum 没有意义。稍后，必须在运行时保留 E 类型，以便知道要返回哪种特化类型，显然这是不可能的（除非有一个无用的证人）。

如果有一个 IntsList，一个理论上的 IntsArray.asIntsList 将返回该列表，则确实可以实现此功能，但在这种情况下，将变得非常混乱。

- Eugene

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你认为"IntsList"会带来什么样的“混乱”？相比将java.util.stream的大部分功能三次镜像(IntStream,LongStream,DoubleStream)，并将java.util.function的大多数函数三次镜像(IntBinaryOperator,LongBinaryOperator,DoubleBinaryOperator,IntUnaryOperator,LongUnaryOperator,DoubleUnaryOperator,IntPredicate,LongPredicate,DoublePredicate), 它会带来更大的混乱吗？ - Holger

@Holger 很多很多的API应该会改变吧？在我看来这可能会是一种“混乱”，直到每个人都习惯了它，我猜。 - Eugene

也许你应该改进你回答的最后一部分，以明确你的意思。就目前而言，你正在谈论一个假设的 IntsList 类，其 API 与 java.util.List 类似，为了支持 stream().sum()，它只需要让其 stream() 方法返回一个 IntStream 即可。不清楚你对其他现有 API 的修改有哪些想法。 - Holger