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上一篇文章我们介绍了Stream 的几个很重要且常用的方法“结束操作”方法，这篇文章我们继续介绍Stream 的另外几个方法。

Stream 对象常用的结束操作方法

对于Stream 来说，还有两个最常用的方法：reduece 方法和collect 方法。这篇文章我们先来介绍一下reduce 方法。

reduce 方法

reduce 方法和之前介绍的一些方法相比会复杂一些。

光看这个函数名称可能不太好猜这个函数的作用，reduce 的中文意思是“减少、降低、归纳、简化”。这个函数的作用也差不多这个意思，接下来我们看具体的讲解。

Stream 的reduce 方法用于对Stream 中的元素进行聚合求值，也正好印证了reduce 的中文意思，即“归纳，简化”。最常见的使用方法就是将Stream 中一连串的值根据自定的一些逻辑合成为单个值，比如对证书list 求和。

reduce 方法有三个重载的方法，方法定义如下：

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

<U> U reduce(U identity,
                 BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,
                 BinaryOperator<U> combiner);

下面我们分别讲一下这三个方法的作用以及如何使用。

Optional reduce(BinaryOperator accumulator)

这个方法的参数是BinaryOperator 类型的函数式编程接口实例，如果不知道BinaryOperator 的用法，可以参考这篇文章。其返回结果为Optional 类型的实例。

int result = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).reduce((first, second) -> first + second ).get();
System.out.println(result);

这个函数参数的命名是accumulator，这个单词的中文含义是“蓄电池，累加器”，我们这里肯定是取其“累加器”的意思，这样也比较直观，传入的参数的作用就是要对Stream 中的各个元素进行累加。

上面示例代码的逻辑就是对Stream 中的元素进行累加得到最终的值。

lambada 表达式中的第一个参数first 可以记作是表达式的执行结果的缓存，也就是说在表达式执行的时候，前一次的执行结果会被作为接下来执行的参数。

对于第二个参数second 来说，它代表Stream 中每个元素。

如果表达式是第一次被执行，那么first 则是stream 中的第一个元素，second 就是Stream 中的第二个元素。

如果Stream 只有一个元素，那么就直接输出结果。

参考如下代码：

  Stream<String> stream = Stream.of("abc", "def", "ghi");
  String result = stream.reduce(new BinaryOperator<String>() {
    @Override
    public String apply(String s, String s2) {
      System.out.println(s);
      System.out.println(s2);
      System.out.println("===");
      return s + s2;
    }
  }).get();
  System.out.println(result);
}

输出结果为：

abc
def
===
abcdef
ghi
===
abcdefghi

参考上面代码，读者应该可以很直观地看出reduce 的这个重载方法的执行过程了。

T reduce(T identity, BinaryOperator accumulator);

这个重载方法的返回值类型和传入参数类型一致。

方法传参有两个参数，第一个参数是identity，identity 的中文意思是“身份，本体；特性；同一性；恒等式”。观察第二个参数我们可以发现，它和第一个重载方法的参数一致。

第一个重载方法和这个重载方法的区别是在它首次执行时，BinaryOperator 的第一个参数并不是stream 中的第一个元素，而是由参数identity`来指定的。

也就是说，我们可以通过identity 参数向reduce 方法中传入一个“初始值”。这里举例如下：

public static void main(String[] args) {
  Stream<String> stream = Stream.of("abc", "def", "ghi");
  String result = stream.reduce("example: ", new BinaryOperator<String>() {
    @Override
    public String apply(String s, String s2) {
      System.out.println(s);
      System.out.println(s2);
      System.out.println("===");
      return s + s2;
    }
  });
  System.out.println(result);
}

输出结果为：

example: 
abc
===
example: abc
def
===
example: abcdef
ghi
===
example: abcdefghi

通过示例代码我们就可以看出这个重载方法的作用及其使用了。已经讲过的两种重载方法的差别就是这个比第一种多了一个初始值。

另外我们也会发现，两种重载方法的返回值类型不一样。上一篇文章讲的重载方法的返回值是由Optional 包装的，但是本篇文章的重载方法时直接返回传入参数相同类型的值的。

这是因为存在Stream 为空的情况。如果Stream 为空，那么reduce 方法无法得到一个计算结果，所以结果就会为null，所以在上一篇文章的重载方法并不直接返回计算的结果，而是将计算结果用Optional 进行包装。我们可以通过返回的Optional 实例的get 方法获得一个传入类型的结果。

而第二种实现因为需要传入初始值，所以即使Stream 为空，也不会出现返回结果为null 的情况；在Stream 为空的时候，reduce 就可以直接把初始值返回。

U reduce(U identity, BiFunction<U, ? super T, U> accumulator, BinaryOperator combiner);

先看这个方法定义，我们就知道它的用法对比前两种会更复杂。

<U> U reduce(U identity,
             BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,
             BinaryOperator<U> combiner);

其实我们不难发现，前两种实现的计算结果的类型必须和Stream 中的元素类型相同，比如说Stream 中的类型为String，那么计算结果的类型也必须为String。这个很明显的问题就是方法的灵活性的不足，有可能无法完成某些任务，比入我们要对一个int 类型的list 转为String 类型，就要用到这个reduce 的实现了。这个实现不会将执行结果的类型与Stream 中元素的类型绑死。

接下来我们分析这个实现的三个参数。

第一个参数为identity，返回类型为U，这个参数传递的是你要返回的U 类型对象的初始化实例。它的作用就是传入一个初始值。

第二个参数是累加器accumulator，类型为BiFunction，不同于reduce 的第二个重载方法的实现。它的作用就是声明你在U 类型的值上累加你的数据来源T 类型的值的逻辑，例如(u,t)->u.add(t)，此时lambda 表达式的参数列表是返回实例u和遍历的集合元素T，函数体的实现是在U上累加T。

第三个参数组合器combiner，类型是BinaryOperator，它的中文意思是“组合器”，其作用是在Stream 支持并发操作的时候，为了避免竞争，对于reduce 的每个线程都会有独立的计算结果，第三个combiner 的作用在于合并每个线程的执行结果从而得到最终结果。这也说明了为什么第三个函数参数的数据类型必须和reduce 返回的数据类型相同。但是在日常开发的过程中，如果我们没有用多线程的Stream，这个参数随便传一个BinaryOperator 的实现就可以了，但是不能传null。

我们就假设一个场景，在不考虑并行Stream 的情况下，将元素为int 类型的list 转为String 元素类型的list，接下来我们看示例代码：

public static void main(String[] args) {
  ArrayList<String> result = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(new ArrayList<String>(), (u, t) -> {
    u.add(t.toString() + "ele");
    return u;
  }, (a, b) -> null);
  System.out.println(result);
}

输出结果为：

[1ele, 2ele, 3ele, 4ele]

总结

至此，reduce 方法的三个重载实现就讲完了，读者可以多多复习，多多实践，加深理解和记忆。接下来我们介绍collect 方法。