Effective Kotlin Item 51: 偏好使⽤ Sequences 來取代巨量且有多次操作⾏為的 Collection

Iterable 與 Sequence

序列(Sequence)是 Kotlin 中的一種類型，提供與其他集合相似的特性，但以惰性和高效的方式處理資料。這種惰性的方法在處理多次操作集合時很有用，特別是在處理大量數據時。

對於一系列的集合操作，使用序列可以更加高效，因為它避免了中間集合的建立。例如，連續的 map 和 filter 操作在 Iterable 上會創建多個中間集合，而在 Sequence 上則不會。

Iterable

• 每⼀步都回傳⼀個新的 Collection
• 積極的 (Eager)，每⼀步都會觸發運算

Sequence

• 每⼀步都回傳⼀個新的 Sequence
• 懶惰的 (Lazy)，除非有結束型操作才會開始運算

Sequence 的中間操作與終端操作

在 Kotlin 的 Sequence 中，操作可以分為兩種主要類型：中間操作（intermediate operations）和終端操作（terminal operations）。

中間操作 (Intermediate Operations)

中間操作返回一個新的 Sequence，它描述了該操作的效果，但不實際執行任何操作。中間操作是惰性加載的，這意味著直到有終端操作調用時，操作才會真正執行。
常見的中間操作有：

• map: 對序列的每個元素進行轉換
• filter: 篩選出滿足特定條件的元素
• flatMap: 將每個元素轉換為另一個序列，然後將所有這些序列銜接成一個序列
• distinct: 去除重複的元素
• take: 從序列中取前 N 個元素
• drop: 從序列中丟棄前 N 個元素

終端操作 (Terminal Operations)

終端操作啟動所有前面的中間操作，並產生一個結果或副作用。一旦終端操作被調用，序列的元素就會被消耗，且這個特定的序列不可以再使用。但由於序列是冷的，所以你可以再次建立或重新開始相同的序列。
常見的終端操作有：

• toList 或 toSet: 將序列轉換為列表或集合
• forEach: 對序列的每個元素進行某種操作
• count: 計算序列的元素數
• first 或 firstOrNull: 獲取序列的第一個元素
• last 或 lastOrNull: 獲取序列的最後一個元素
• find: 查找滿足特定條件的第一個元素
• any, all, none: 根據某個條件檢查序列的元素
  這兩種操作的主要區別在於它們的執行方式：中間操作描述了將要執行的操作，但直到碰到終端操作時才真正執行。而終端操作會啟動序列的實際計算。

示例一

sequence 是一個元素跑到終端操作再換下一個元素。可以看以下執行的不同

sequenceOf(1, 2, 3)
    .filter { print("F$it, "); it % 2 " 1 }
    .map { print("M$it, "); it * 2 }
    .forEach { print("E$it, ") }
// Prints: F1, M1, E2, F2, F3, M3, E6,

listOf(1, 2, 3)
    .filter { print("F$it, "); it % 2 " 1 }
    .map { print("M$it, "); it * 2 }
    .forEach { print("E$it, ") }
// Prints: F1, F2, F3, M1, M3, E2, E6,

以資料特性來分

操作執行的順序也有所不同：序列對每個單獨的元素逐一執行所有的處理步驟。而 Iterable 則是先完成整個集合的每一步，然後再進行下一步。因此，序列讓您避免建立中間步驟的結果，從而提高整個集合處理鏈的性能。但是，序列的惰性加載特性增加了一些開銷，當處理較小的集合或進行更簡單的計算時，這可能會很明顯。因此，您應該考慮 Sequence 和 Iterable，並決定哪一個更適合您的情況。

Iterable: 當你已知資料集大小並且希望立即獲得結果時，使用 Iterable 會更加合適。
Sequence: 當你需要連續地對數據集執行多個操作，或當你工作於可能是無限的或非常大的數據集時，使用 Sequence 會更高效和適當。

使⽤ Sequences 來取代巨量且有多次操作⾏為的集合

多⼤叫巨量？

• 上萬筆以上的資料
• 元素本⾝就好幾 MB

多少次叫多次？

• 超過⼀次
• 依據數量級的不同才會有感

什麼時候 Sequence 會不快？

-當使⽤ sorted() 的時候

• 還是得把整個 Collection 跑⼀遍 (底層有做⼀些轉換)
• 無法⽤在無限⼤的 Sequence 上
• 但在⼤部份的情況下還是可能比 Collection 快⼀點

怎麼看 Java Stream？

• Kotlin 的函式比較多且語法比較好⽤
• Kotlin 的 Sequence 可以多平台使⽤
• Java 的 Stream 可以啟動 Parallel 模式，可以有很⼤幅度的效能強化，但有些陷阱要注意
• 不使⽤ Parallel 模式時，很難說 Stream 的效能比 Sequence 好

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即使是同一首歌，每次舞台的服裝也會不同，我們後面來看幾個 stage mix 吧。先來個 Nxde