Stream.Collect() 方法
Stream.collect() 是Java 8的流API的终端方法之一。它允许我们对流实例中保存的数据元素执行可变折叠操作(将元素重新打包到某些数据结构,并应用一些附加逻辑,将它们连接起来,等等)。
此操作的策略通过收集器接口实现提供。
Collectors
所有预定义的实现都可以在 Collectors 类中找到。通常使用以下静态导入来提高可读性:
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import static java.util.stream.Collectors.*; |
我们也可以使用我们选择的单一导入收集器collectors:
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import static java.util.stream.Collectors.toList; import static java.util.stream.Collectors.toMap; import static java.util.stream.Collectors.toSet; |
在以下示例中,我们将重用以下list:
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List<String> givenList = Arrays.asList( "a" , "bb" , "ccc" , "dd" ); |
Collectors.ToList()
toList 收集器可用于将所有流元素收集到列表实例中。需要记住的重要一点是,我们不能用这种方法假设任何特定的列表实现。如果我们想对此有更多的控制,我们可以使用 toCollection 。
让我们创建一个表示元素序列的流实例,然后将它们收集到一个列表实例中:
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List<String> result = givenList.stream() .collect(toList()); |
Collectors.ToUnmodifiableList()
Java 10引入了一种方便的方法,将流元素累积到一个不可修改的列表中:
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List<String> result = givenList.stream() .collect(toUnmodifiableList()); |
现在,如果我们试图修改结果列表,我们将得到一个 UnsupportedOperationException :
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assertThatThrownBy(() -> result.add( "foo" )) .isInstanceOf(UnsupportedOperationException. class ); |
Collectors.ToSet()
toSet 收集器可用于将所有流元素收集到集合实例中。需要记住的重要一点是,我们不能用这种方法假设任何特定的集合实现。如果我们想对此有更多的控制,我们可以使用 toCollection 。
让我们创建一个表示元素序列的流实例,然后将它们收集到一个集合实例中:
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Set<String> result = givenList.stream() .collect(toSet()); |
集合不包含重复的元素。如果我们的集合包含彼此相等的元素,则它们只在结果集中出现一次:
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List<String> listWithDuplicates = Arrays.asList( "a" , "bb" , "c" , "d" , "bb" ); Set<String> result = listWithDuplicates.stream().collect(toSet()); assertThat(result).hasSize( 4 ); |
Collectors.ToUnmodifiableSet()
自Java 10以来,我们可以使用t oUnmodifiableSet() 收集器轻松创建一个不可修改的集:
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Set<String> result = givenList.stream() .collect(toUnmodifiableSet()); |
任何修改结果集的尝试都将以不支持操作异常告终:
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assertThatThrownBy(() -> result.add( "foo" )) .isInstanceOf(UnsupportedOperationException. class ); |
Collectors.ToCollection()
正如我们已经指出的,在使用 toSet 和 toList 收集器时,我们不能对它们的实现进行任何假设。如果我们想使用自定义实现,我们需要将 toCollection 收集器与我们选择的提供的集合一起使用。
让我们创建一个表示元素序列的流实例,然后将它们收集到 LinkedList 实例中:
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List<String> result = givenList.stream() .collect(toCollection(LinkedList:: new )) |
请注意,这不适用于任何不可变的集合。在这种情况下,我们需要编写自定义收集器实现或使用 CollectionAndThen 。
Collectors.ToMap()
toMap 收集器可用于将流元素收集到映射实例中。为此,我们需要提供两个功能:
keyMapper valueMapper我们将使用keyMapper从流元素中提取映射键,使用valueMapper提取与给定键关联的值。
让我们将这些元素收集到一个映射中,该映射将字符串存储为键,长度存储为值:
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Map<String, Integer> result = givenList.stream() .collect(toMap(Function.identity(), String::length)) |
Function.identity() 只是定义接受并返回相同值的函数的快捷方式。
那么,如果我们的集合包含重复的元素,会发生什么呢?与 toSet 相反, toMap 不会默默地过滤重复项,这是可以理解的,因为它如何确定为该键选择哪个值?
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List<String> listWithDuplicates = Arrays.asList( "a" , "bb" , "c" , "d" , "bb" ); assertThatThrownBy(() -> { listWithDuplicates.stream().collect(toMap(Function.identity(), String::length)); }).isInstanceOf(IllegalStateException. class ); |
请注意, toMap 甚至不计算这些值是否相等。如果它看到重复的key,它会立即抛出一个非法状态异常。
在key冲突的情况下,我们应该使用另一个签名的 toMap :
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Map<String, Integer> result = givenList.stream() .collect(toMap(Function.identity(), String::length, (item, identicalItem) -> item)); |
这里的第三个参数是 BinaryOperator ,我们可以在其中指定希望如何处理碰撞。在本例中,我们只选择这两个冲突的值中的任何一个,因为我们知道相同的字符串也总是具有相同的长度。
Collectors.ToUnmodifiableMap()
与列表和集合类似,Java 10引入了一种将流元素收集到不可修改映射中的简单方法:
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Map<String, Integer> result = givenList.stream() .collect(toMap(Function.identity(), String::length)) |
正如我们所见,如果我们试图在结果映射中添加一个新条目,我们将得到一个不支持的操作异常:
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assertThatThrownBy(() -> result.put( "foo" , 3 )) .isInstanceOf(UnsupportedOperationException. class ); |
Collectors.CollectingAndThen()
CollectionAndThen 是一个特殊的收集器,允许我们在收集结束后立即对结果执行另一个操作。
让我们将流元素收集到列表实例,然后将结果转换为 ImmutableList 实例:
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List<String> result = givenList.stream() .collect(collectingAndThen(toList(), ImmutableList::copyOf)) |
Collectors.Joining()
Joining 收集器可用于 joining Stream<String> 元素。
我们可以通过以下方式将它们结合在一起:
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String result = givenList.stream() .collect(joining()); |
结果:
"abbcccdd"
我们还可以指定自定义分隔符、前缀和后缀:
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String result = givenList.stream() .collect(joining( " " )); |
结果:
"a bb ccc dd"
也可这样写:
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String result = givenList.stream() .collect(joining( " " , "PRE-" , "-POST" )); |
结果:
"PRE-a bb ccc dd-POST"
Collectors.Counting()
Counting 是一个简单的收集器,允许对所有流元素进行计数。
现在我们可以写:
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Long result = givenList.stream() .collect(counting()); |
Collectors.SummarizingDouble/Long/Int()
SummaringDouble/Long/Int 是一个收集器,它返回一个特殊的类,该类包含有关提取元素流中数字数据的统计信息。
我们可以通过以下操作获得有关字符串长度的信息:
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DoubleSummaryStatistics result = givenList.stream() .collect(summarizingDouble(String::length)); |
在这种情况下,以下是正确的:
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assertThat(result.getAverage()).isEqualTo( 2 ); assertThat(result.getCount()).isEqualTo( 4 ); assertThat(result.getMax()).isEqualTo( 3 ); assertThat(result.getMin()).isEqualTo( 1 ); assertThat(result.getSum()).isEqualTo( 8 ); |
Collectors.AveragingDouble/Long/Int()
AveragingDouble/Long/Int 是一个收集器,它只返回提取元素的平均值。
我们可以通过以下操作获得平均字符串长度:
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Double result = givenList.stream() .collect(averagingDouble(String::length)); |
Collectors.SummingDouble/Long/Int()
SummingDouble/Long/Int是一个收集器,它只返回提取元素的总和。
我们可以通过以下操作得到所有字符串长度的总和:
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Double result = givenList.stream() .collect(summingDouble(String::length)); |
Collectors.MaxBy()/MinBy()
MaxBy/MinBy 收集器根据提供的比较器实例返回流的最大/最小元素。
我们可以通过以下方式选择最大的元素:
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Optional<String> result = givenList.stream() .collect(maxBy(Comparator.naturalOrder())); |
我们可以看到返回的值被包装在一个可选的实例中。这迫使用户重新考虑空的收集角落案例。
Collectors.GroupingBy()
GroupingBy collector用于按某些属性对对象进行分组,然后将结果存储在Map实例中。
我们可以按字符串长度对它们进行分组,并将分组结果存储在集合实例中:
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Map<Integer, Set<String>> result = givenList.stream() .collect(groupingBy(String::length, toSet())); |
结果是true:
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assertThat(result) .containsEntry( 1 , newHashSet( "a" )) .containsEntry( 2 , newHashSet( "bb" , "dd" )) .containsEntry( 3 , newHashSet( "ccc" )); |
我们可以看到 groupingBy 方法的第二个参数是收集器。此外,我们可以自由使用我们选择的任何收集器。
Collectors.PartitioningBy()
PartitioningBy是groupingBy的一种特殊情况,它接受谓词实例,然后将流元素收集到Map实例中,Map实例将布尔值存储为键,将集合存储为值。在[true]键下,我们可以找到与给定谓词匹配的元素集合,在[false]键下,我们可以找到与给定谓词不匹配的元素集合。
我们可以写:
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Map<Boolean, List<String>> result = givenList.stream() .collect(partitioningBy(s -> s.length() > 2 )) |
在Map中的结果:
{false=["a", "bb", "dd"], true=["ccc"]}
Collectors.Teeing()
让我们使用到目前为止所学的收集器,从给定流中找出最大和最小数:
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List<Integer> numbers = Arrays.asList( 42 , 4 , 2 , 24 ); Optional<Integer> min = numbers.stream().collect(minBy(Integer::compareTo)); Optional<Integer> max = numbers.stream().collect(maxBy(Integer::compareTo)); // do something useful with min and max |
在这里,我们使用两个不同的收集器,然后将这两个收集器的结果结合起来,创造出一些有意义的东西。在Java12之前,为了涵盖此类用例,我们必须对给定流进行两次操作,将中间结果存储到临时变量中,然后将这些结果合并。
幸运的是,Java12提供了一个内置收集器,代表我们处理这些步骤;我们所要做的就是提供两个采集器和组合器功能。
由于这种新的收集器将给定的流转向两个不同的方向,因此称为T形:
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numbers.stream().collect(teeing( minBy(Integer::compareTo), // The first collector maxBy(Integer::compareTo), // The second collector (min, max) -> // Receives the result from those collectors and combines them )); |
Custom Collectors
如果我们想编写自己的收集器实现,我们需要实现收集器接口,并指定其三个通用参数:
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public interface Collector<T, A, R> {...} |
T–可供收集的对象类型 A–可变累加器对象的类型 R–最终结果的类型
让我们编写一个示例收集器,用于将元素收集到 ImmutableSet 实例中。我们首先指定正确的类型:
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private class ImmutableSetCollector<T> implements Collector<T, ImmutableSet.Builder<T>, ImmutableSet<T>> {...} |
因为我们需要一个可变集合来处理内部集合操作,所以不能使用 ImmutableSet 。相反,我们需要使用一些其他可变集合,或任何其他可以临时为我们积累对象的类。在这种情况下,我们将使用 ImmutableSet 。现在我们需要实现5种方法:
Supplier<ImmutableSet.Builder<T>> supplier() BiConsumer<ImmutableSet.Builder<T>, T> accumulator() BinaryOperator<ImmutableSet.Builder<T>> combiner() Function<ImmutableSet.Builder<T>, ImmutableSet<T>> finisher() Set<Characteristics> characteristics()supplier()方法返回一个生成空累加器实例的Supplier实例。所以在这种情况下,我们可以简单地写:
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@Override public Supplier<ImmutableSet.Builder<T>> supplier() { return ImmutableSet::builder; } |
acculator() 方法返回一个函数,该函数用于向现有 acculator 对象添加新元素。让我们使用生成器的 add 方法:
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@Override public BiConsumer<ImmutableSet.Builder<T>, T> accumulator() { return ImmutableSet.Builder::add; } |
combiner() 方法返回一个用于将两个累加器合并在一起的函数:
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@Override public BinaryOperator<ImmutableSet.Builder<T>> combiner() { return (left, right) -> left.addAll(right.build()); } |
finisher() 方法返回一个函数,用于将累加器转换为最终结果类型。所以在这种情况下,我们只使用 Builder 的构建方法:
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@Override public Function<ImmutableSet.Builder<T>, ImmutableSet<T>> finisher() { return ImmutableSet.Builder::build; } |
characteristics() 方法用于为Stream提供一些用于内部优化的附加信息。在这种情况下,我们不会注意元素在集合中的顺序。
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@Override public Set<Characteristics> characteristics() { return Sets.immutableEnumSet(Characteristics.UNORDERED); } |
以下是完整的实现和用法:
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public class ImmutableSetCollector<T> implements Collector<T, ImmutableSet.Builder<T>, ImmutableSet<T>> {
@Override public Supplier<ImmutableSet.Builder<T>> supplier() { return ImmutableSet::builder; }
@Override public BiConsumer<ImmutableSet.Builder<T>, T> accumulator() { return ImmutableSet.Builder::add; }
@Override public BinaryOperator<ImmutableSet.Builder<T>> combiner() { return (left, right) -> left.addAll(right.build()); }
@Override public Function<ImmutableSet.Builder<T>, ImmutableSet<T>> finisher() { return ImmutableSet.Builder::build; }
@Override public Set<Characteristics> characteristics() { return Sets.immutableEnumSet(Characteristics.UNORDERED); }
public static <T> ImmutableSetCollector<T> toImmutableSet() { return new ImmutableSetCollector<>(); } |
最后在action中:
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List<String> givenList = Arrays.asList( "a" , "bb" , "ccc" , "dddd" );
ImmutableSet<String> result = givenList.stream() .collect(toImmutableSet()); |
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原文链接:https://javakk.com/2608.html
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