Java-8中Stream的循环融合（内部如何工作）

我正在读《Java in Action》一书。

而且我在书中看到了Stream的示例代码。

List<String> names = menu.stream()
                         .filter(d -> {
                                       System.out.println("filtering" + d.getName());
                                       return d.getCalories() > 300;
                                      })
                         .map(d -> {
                                    System.out.println("mapping" + d.getName());
                                    return d.getName();
                                    })
                         .limit(3)
                         .collect(toList());

执行代码后，结果如下。

filtering __1__.
mapping __1__.
filtering __2__.
mapping __2__.
filtering __3__.
mapping __3__.

也就是说，因为limit(3)，日志消息仅打印3次！ 在本书中，这称为“循环融合”。 但是，我不明白这一点。 因为，如果你知道一个对象是否被过滤，你就必须计算过滤函数。然后，我认为应该打印“过滤...”消息。

请解释一下循环融合内部是如何工作的。

“因为，如果你[想]知道一个对象是否被过滤，你必须计算过滤函数”，这是正确的，但也许你的样本数据不足以说明这一点。如果你试试

List<String> result = Stream.of("java", "streams", "are", "great", "stuff")
    .filter(s -> {
                  System.out.println("filtering " + s);
                  return s.length()>=4;
                 })
    .map(s -> {
               System.out.println("mapping " + s);
               return s.toUpperCase();
              })
    .limit(3)
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println("Result:");
result.forEach(System.out::println);

它会打印

filtering java
mapping java
filtering streams
mapping streams
filtering are
filtering great
mapping great
Result:
JAVA
STREAMS
GREAT

表明

• 为了找到与过滤器匹配的三个元素，您might必须评估三个以上的元素，这里评估四个元素，但是一旦有三个匹配，就不需要评估后续元素

• 后续的映射函数只需要应用到matching元素。由此可以得出这样的结论：是否.map(…).limit(…)or .limit(…).map(…)被指定。
  这与相对位置不同.filter and .limit这是相关的。

“循环融合”一词意味着不存在过滤循环、映射循环、限制操作，而是只有一个循环（概念上）执行整个工作，相当于以下单个循环：

String[] source = { "java", "streams", "are", "great", "stuff"};
List<String> result = new ArrayList<>();
int limit = 3;
for(String s: source) {
    System.out.println("filtering " + s);
    if(s.length()>=4) {
        System.out.println("mapping " + s);
        String t = s.toUpperCase();
        if(limit-->0) {
            result.add(t);
        }
        else break;
    }
}