初探 Lambda 與 Java 多核心程式設計（一）：從集合到 Stream 流式處理

什麼是「迭代」與「流」

傳統集合操作屬於「外部迭代」：由呼叫端控制迴圈、攜帶狀態。Stream 引入「內部迭代」：宣告式描述資料轉換管線，資料如流水般流經各階段，無需顯式儲存中間結果。

從命令式到宣告式：程式碼演進

傳統寫法（兩次 forEach）

List<Contact> contacts = new ArrayList<>();
contactList.forEach(s -> {
    Contact c = new Contact();
    c.setName(s);
    contacts.add(c);
});

List<Contact> valid = new ArrayList<>();
contacts.forEach(c -> {
    if (c.call()) valid.add(c);
});
System.out.println(valid.size());

Stream 管線重構

long count = contactList.stream()
    .map(s -> new Contact().setName(s))  // String -> Contact
    .filter(c -> c.call())               // 保留通話成功
    .count();                            // 終端操作：計數

stream() 開啟管線，map() 轉換型別，filter() 篩選，count() 觸發執行並產出結果。中間操作（map/filter）是惰性的，只有終端操作才會真正執行。

Stream 核心特性

• 不儲存資料：僅表示「可選的有序值序列」
• 函數式：操作不修改來源，產生新流
• 可並行：parallelStream() 即可利用多核心加速大量資料處理

Contact 範例類別

public class Contact {
    private String name;
    private Random random = new Random();
    public Contact setName(String name) { this.name = name; return this; }
    public boolean call() { return random.nextBoolean(); } // 模擬通話成敗
}

效能與可讀性權衡

Stream 寫法精簡且語意清晰，順序執行效能約為傳統迴圈 2 倍；並行流在大資料集下優勢明顯。代價是初學者需適應宣告式思維。

本節小結

Stream 將「如何做」轉為「做什麼」，配合 Lambda 表達式，讓集合處理更符合函數式程式設計範式，為後續並行計算奠基。