4.2　基本类型

以上部分还没有用到基本类型。在Java中，有一些相伴的类型，比如int和Integer——前者是基本类型，后者是装箱类型。基本类型是建在语言和运行环境中，是基本的程序构建模块；而装箱类型属于普通的Java类，只不过是对基本类型的一种封装。

Java的泛型是基于对泛型参数类型的擦除——换句话说，假设它是Object对象的实例——因此只有装箱类型才能作为泛型参数。这就解释了为什么在Java中想要一个包含整型值的列表List，实际上得到的却是一个包含整型对象的列表List。

麻烦的是，由于装箱类型是对象，因此在内存中存在额外开销。比如，整型在内存中占用4字节，整型对象却要占用16字节。这一情况在数组上更加严重，整型数组中的每个元素只占用基本类型的内存，而整型对象数组中，每个元素都是内存中的一个指针，指向Java堆中的某个对象。在最坏的情况下，同样大小的数组，Integer[]要比int[]多占用6倍内存。

将基本类型转换为装箱类型，称为装箱，反之则称为拆箱，两者都需要额外的计算开销。对于需要大量数值运算的算法来说，装箱和拆箱的计算开销，以及装箱类型占用的额外内存，会明显减缓程序的运行速度。

为了减小这些性能开销，Stream类的某些方法对基本类型和装箱类型做了区分。图4-1所示的高阶函数mapToLong和其他类似函数即为该方面的一个尝试。在Java 8中，仅对整型、长整型和双浮点型做了特殊处理，因为它们在数值计算中用得最多，特殊处理后的系统性能提升效果最明显。

4.2　基本类型 - 图1

图4-1：ToLongFunction

对基本类型做特殊处理的方法在命名上有明确的规范。如果方法返回类型为基本类型，则在基本类型前加To，如图4-1中的ToLongFunction。如果参数是基本类型，则不加前缀只需类型名即可，如图4-2中的LongFunction。如果高阶函数使用基本类型，则在操作后加后缀To再加基本类型，如mapToLong。

4.2　基本类型 - 图2

图4-2：LongFunction

这些基本类型都有与之对应的Stream，以基本类型名为前缀，如LongStream。事实上，mapToLong方法返回的不是一个一般的Stream，而是一个特殊处理的Stream。在这个特殊的Stream中，map方法的实现方式也不同，它接受一个LongUnaryOperator函数，将一个长整型值映射成另一个长整型值，如图4-3所示。通过一些高阶函数装箱方法，如mapToObj，也可以从一个基本类型的Stream得到一个装箱后的Stream，如Stream。

4.2　基本类型 - 图3

图4-3：LongUnaryOperator

如有可能，应尽可能多地使用对基本类型做过特殊处理的方法，进而改善性能。这些特殊的Stream还提供额外的方法，避免重复实现一些通用的方法，让代码更能体现出数值计算的意图。例4-4展示了如何使用这些方法：

例4-4　使用summaryStatistics方法统计曲目长度

  1. public static void printTrackLengthStatistics(Album album) {
  2.     IntSummaryStatistics trackLengthStats
  3.             = album.getTracks()
  4.                    .mapToInt(track -> track.getLength())
  5.                    .summaryStatistics();
  6.     System.out.printf("Max: %d, Min: %d, Ave: %f, Sum: %d",
  7.                       trackLengthStats.getMax(),
  8.                       trackLengthStats.getMin(),
  9.                       trackLengthStats.getAverage(),
  10.                       trackLengthStats.getSum());
  11. }

例4-4向控制台输出曲目长度的一系列统计信息。无需手动计算这些信息，这里使用对基本类型进行特殊处理的方法mapToInt，将每首曲目映射为曲目长度。因为该方法返回一个IntStream对象，它包含一个summaryStatistics方法，这个方法能计算出各种各样的统计值，如IntStream对象内所有元素中的最小值、最大值、平均值以及数值总和。

这些统计值在所有特殊处理的Stream，如DoubleStream、LongStream中都可以得出。如无需全部的统计值，也可分别调用min、max、average或sum方法获得单个的统计值，同样，三种基本类型对应的特殊Stream也都包含这些方法。