3.1　从外部迭代到内部迭代

本章及本书其余部分的例子大多围绕1.3节介绍的案例展开。

Java程序员在使用集合类时，一个通用的模式是在集合上进行迭代，然后处理返回的每一个元素。比如要计算从伦敦来的艺术家的人数，通常代码会写成例3-1这样。

例3-1　使用for循环计算来自伦敦的艺术家人数

int count = 0;
for (Artist artist : allArtists) {
    if (artist.isFrom("London")) {
        count++;
    }
}

尽管这样的操作可行，但存在几个问题。每次迭代集合类时，都需要写很多样板代码。将for循环改造成并行方式运行也很麻烦，需要修改每个for循环才能实现。

此外，上述代码无法流畅传达程序员的意图。for循环的样板代码模糊了代码的本意，程序员必须阅读整个循环体才能理解。若是单一的for循环，倒也问题不大，但面对一个满是循环（尤其是嵌套循环）的庞大代码库时，负担就重了。

就其背后的原理来看，for循环其实是一个封装了迭代的语法糖，我们在这里多花点时间，看看它的工作原理。首先调用iterator方法，产生一个新的Iterator对象，进而控制整个迭代过程，这就是外部迭代。迭代过程通过显式调用Iterator对象的hasNext和next方法完成迭代。展开后的代码如例3-2所示，图3-1展示了迭代过程中的方法调用。

例3-2　使用迭代器计算来自伦敦的艺术家人数

int count = 0;
Iterator<Artist> iterator = allArtists.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
    Artist artist = iterator.next();
    if (artist.isFrom("London")) {
        count++;
    }
}

图3-1：外部迭代

然而，外部迭代也有问题。首先，它很难抽象出本章稍后提及的不同操作；此外，它从本质上来讲是一种串行化操作。总体来看，使用for循环会将行为和方法混为一谈。

另一种方法就是内部迭代，如例3-3所示。首先要注意stream()方法的调用，它和例3-2中调用iterator()的作用一样。该方法不是返回一个控制迭代的Iterator对象，而是返回内部迭代中的相应接口：Stream。

例3-3　使用内部迭代计算来自伦敦的艺术家人数

long count = allArtists.stream()
                       .filter(artist -> artist.isFrom("London"))
                       .count();

图3-2展示了使用类库后的方法调用流程，与图3-1形成对比。

图3-2：内部迭代

Stream是用函数式编程方式在集合类上进行复杂操作的工具。

例3-3　可被分解为两步更简单的操作：

• 找出所有来自伦敦的艺术家；
• 计算他们的人数。

每种操作都对应Stream接口的一个方法。为了找出来自伦敦的艺术家，需要对Stream对象进行过滤：filter。过滤在这里是指“只保留通过某项测试的对象”。测试由一个函数完成，根据艺术家是否来自伦敦，该函数返回true或者false。由于Stream API的函数式编程风格，我们并没有改变集合的内容，而是描述出Stream里的内容。count()方法计算给定Stream里包含多少个对象。