如何从迭代器创建一个Java 8流？

Question

是否可以从迭代器中创建一个流，使得对象序列与重复调用迭代器的next()方法生成的对象序列相同？我考虑的是由TreeSet.descendingIterator()返回的迭代器的使用情况，但我可以想象其他情况下只有迭代器而没有它引用的集合。

例如，对于TreeSet<T> tset，我们可以编写tset.stream()...并获得该集合中对象的流，按照集合的排序顺序排列，但如果我们想要它们以不同的顺序排列，例如使用descendingIterator()可用的顺序怎么办？我想象中应该类似tset.descendingIterator().stream()...或stream( tset.descendingIterator() )...这样的形式，但这些形式都是无效的。

- sdenham

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我对Java 8不是很熟悉，所以我在评论而不是回答，但你是否正在寻找Java的Stream接口？听起来它可能符合您的需求（至少对于某些操作...如果您需要它以更迭代器样式的方式运行，似乎不会起作用） - awksp

@user3580294，术语“stream”不幸地被重载了，但我指的是java.util.stream.Stream<T>接口。我会添加一个例子。 - sdenham

你想从 java.util.Iterator<T> 创建一个 java.util.stream.Stream<T> 对象吗？ - awksp

Answer 1

static <T> Stream<T> iteratorToFiniteStream(final Iterator<T> iterator) {
    return StreamSupport.stream(Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator, 0), false);
}

static <T> Stream<T> iteratorToInfiniteStream(final Iterator<T> iterator) {
    return Stream.generate(iterator::next);
}

- Karol Król

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我同意，我知道它可以工作，但我不明白为什么lambda可以分配给Iterable。 - Brad

第二种解决方案在许多（大多数？）情况下会导致异常。例如：Iterator<Integer> iterator = Arrays.asList(0, 1, 2, 3).iterator(); Stream.generate(iterator::next).forEach(e -> System.out.println(e)); 打印出 0、1、2、3，然后抛出 NoSuchElementException 异常。问题在于从未调用 iterator.hasNext()。 - jcsahnwaldt Reinstate Monica

@JonaChristopherSahnwaldt 因为你的四元素流远离“无限” ;) 你不觉得在第二种方法中不需要检查迭代器“hasNext”吗？ - Karol Król

@KarolKról 不，我不这么认为。在许多情况下，第二种方法会导致异常。第一种方法更好，而且它也适用于“无限”迭代器（根据我的经验，这种情况非常少见）。 - jcsahnwaldt Reinstate Monica

Answer 2

针对 NavigableSet.descendingIterator() 这个具体示例，我认为最简单的方法是使用 NavigableSet.descendingSet()。

但如果你对于更一般化的情况感兴趣，下面的方法似乎可以解决：

import java.util.Iterator;
import java.util.Spliterator;
import java.util.Spliterators;
import java.util.TreeSet;
import java.util.stream.Stream;
import java.util.stream.StreamSupport;

public class Streams {
    public static void main(String... args) {
        TreeSet<String> set = new TreeSet<>();
        set.add("C");
        set.add("A");
        set.add("B");

        Iterator<String> iterator = set.descendingIterator();

        int characteristics = Spliterator.DISTINCT | Spliterator.SORTED | Spliterator.ORDERED;
        Spliterator<String> spliterator = Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator, characteristics);

        boolean parallel = false;
        Stream<String> stream = StreamSupport.stream(spliterator, parallel);

        stream.forEach(System.out::println); // prints C, then B, then A
    }
}

简而言之，你需要先使用Spliterators中的一个静态方法从Iterator创建一个Spliterator。然后，你可以使用StreamSupport中的静态方法创建一个Stream。

我对手动创建Spliterators和Streams没有太多的经验，所以我无法真正评论应该是什么特性或者对性能产生什么影响。在这个简单的例子中，似乎设置特性为上述内容或者将其设置为0（即没有特性）并没有什么区别。 Spliterators中还有一种使用初始大小估计创建Spliterator的方法 - 我想在这个简单的例子中，你可以使用set.size()，但如果你想处理任意的Iterators，我猜这不会是情况。同样，我不太确定它对性能产生了什么影响。

- andersschuller

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感谢您提供通用解决方案，并让我注意到NavigableSet。从StreamSupport文档中，我看到java.util.function.Supplier<T>提供了一个接口来将数据输入流中。 - sdenham

请查看Karol的答案，这应该是被接受的答案。 - Jochen

Answer 3

这不会创建一个流，但是Iterator也有一个名为forEachRemaining的方法:

someIterator.forEachRemaining(System.out::println);
someIterator.forEachRemaining(s -> s.doSomething());
//etc.

您传递的参数是一个 Consumer，这与您传递给 Stream::forEach 的相同。 这里是该方法的文档。请注意，您无法像使用流一样继续“链接”操作。 但是，在我想将 Iterator 转换为 Stream 的少数几次尝试中，我仍然发现这很有帮助。

- Jordan Shurmer

Answer 4

正如Karol Król所写，对于无限流，您可以使用以下代码：

Stream.generate(iterator::next)

但是你也可以在Java 9之后使用它来处理有限流，例如takeWhile

Stream.generate(iterator::next).takeWhile((v) -> iterator.hasNext())

- lczapski

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这将跳过迭代器返回的最后一个元素。 - Michael B