本篇文章筆者將帶領讀者學習如何用 IntelliJ 調試你的 Java Streams 代碼,並洞察 Stream 的中間操作。本文例子用到的是 Sakila 樣本數據庫和 Speedment Stream ORM 框架。
一、原理
我們可以在 IntelliJ 為其創建一個基本的 Stream debugger:
這段代碼創建了一個由字符串 “A”、“B”、“C”組成的 Stream,並且對這個 Stream 進行 sorted() 操作,從而產生了另外一個 Stream(至少在 Java 8-10 中是這樣),所包含的元素是第一個 Stream 的元素按字母排序的結果,最後,這些將元素放到一個 List 中。
上面這段代碼其實等同於下面的代碼:
以上演示了 Stream debugger 如何工作。它將一個 stream 管道操作分割成多個代碼片段,一步一步地調用中間運算操作,從而可以保留每一步操作的元素內容以供分析。
注意:真正的技術實現並不是上面這樣,它只是提供了很好的概覽。
在 IntelliJ’s debugger 中有更加形象化的表示:
它簡潔明瞭地展示了 Stream 管道里的每個中間操作細節,以及最後結果。
二、調用
想調用 stream debugger 的話,首先要在 Stream 定義處設置斷點:
然後,啟動調試會話(以 debug 模式運行):
當到達斷點時,可以按指定的按鈕(可能有些不好找)來調用 Stream debugger,下面用紅圈標出:
這樣就打開了 stream debugger,和上文所展示的一樣。
三、數據庫 Streams
我將使用 Speedment(stream ORM),它允許通過標準的 Java Streams 操作來查詢數據庫,因此也能通過 IntelliJ 來調試操作。可以通過 Speedment initializer 來創建一個 Speedment 項目。
可以通過下面方式創建一個 Java 應用。
現在我們可以對數據庫“film”表進行 stream 操作。下面是個例子:
代碼將從所有 Film(電影) 對象中篩選出長度為 60 分鐘的,然後通過 Film.RATING(評級)對這些 Film 對象進行排序(降序),最後將所有元素放入一個 List。
我們調用 Stream debugger 時,會看到下面這張圖:
我們可以看到,初始 stream 中有 1000 部電影。篩選操作後,只剩 8 部電影,緊接著排序並放到一個 List。
四、計算統計
假設我們要計算所有 PG-13 級別(電影分級制度中的一種)電影的最小時長、最大時長以及平均時長。代碼如下:
Stream debugger 展示如下:
可以看出,我們可以與 Stream debugger 交互,並在 stream 管道中點擊元素來高亮顯示,也可以在元素間滾動查看單個操作步驟。
Speedment 優化了數據庫 Stream 中間操作,並將其融合進 SQL 查詢。但使用 Stream debugger 時,優化並沒有生效,以便讓我們可以看到 Stream 管道中的所有操作步驟。
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