292. Java Stream API - 使用构建器模式创建 Stream

🎯 核心概念

构建器模式（Builder Pattern） 允许你通过分步构建的方式来创建流。这个模式非常适合在你预先知道一组元素并希望将它们聚合成流的场景下使用。你可以在构建器中逐个添加元素，然后通过 build() 方法创建流。

构建器模式的两个步骤：

1. 添加元素：你首先使用 Stream.builder() 创建一个构建器实例，并通过 add() 方法逐个添加元素。
2. 创建流：使用 builder.build() 创建流，一旦流创建完成，你不能再向构建器中添加元素，否则会抛出 IllegalStateException 异常。

📌 示例：使用构建器模式创建流

Stream.Builder<String> builder = Stream.<String>builder();  // 创建一个构建器
builder.add("one")  // 添加元素
       .add("two")
       .add("three")
       .add("four");
Stream<String> stream = builder.build();  // 构建流

List<String> list = stream.toList();  // 将流收集到列表
System.out.println("list = " + list);  // 输出列表

🧾 输出结果：

list = [one, two, three, four]

在这段代码中，我们使用了构建器模式逐步添加了四个字符串元素。最后，通过 builder.build() 创建了一个流。使用 stream.toList() 方法，我们将流中的元素收集到一个列表中并打印。

📌 需要注意的事项：

1. 一旦构建流后，构建器就不可用：你不能再次向已经构建的流中添加元素，也不能重用这个构建器去构建新的流。如果你尝试这么做，程序会抛出 IllegalStateException。
2. 构建器的顺序：你添加元素的顺序会被保留下来。流会按照你添加元素的顺序进行处理。
3. 适用场景：当你需要从多个独立的元素创建流时，构建器模式特别有用。比如，元素可能是动态的，或者在不同的阶段逐步生成。

📌 适用场景

• 动态构建流：当元素不确定或在运行时生成时，可以使用构建器模式。例如，收集用户输入的多项内容并将它们转化为流进行处理。
• 延迟流的构建：你可以在运行时逐步添加数据，而不是立即创建一个包含所有元素的流，这对于内存管理和性能优化有时非常有帮助。

🎯 小测验（课堂互动）

问题： 下面的代码会发生什么错误？

Stream.Builder<String> builder = Stream.<String>builder();
builder.add("one").add("two");
Stream<String> stream1 = builder.build();
Stream<String> stream2 = builder.build();  // 再次使用构建器创建流

✅ A. 编译错误
✅ B. IllegalStateException
❌ 正确答案： B

📌 总结

• 构建器模式 是通过分步添加元素来创建流的一种便捷方式，尤其适用于你已经知道一组元素并且希望动态构建流的情况。
• 一旦流创建完成，构建器就不再可用。你不能在流创建后再继续向其中添加元素。
• 使用构建器模式可以让你的代码更加灵活，且适用于不同场景下的流构建需求。