Java 8 新特性之 Stream 流(六)收集


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我们前面的五篇文章基本都是在说将一个集合转成一个流,然后对流进行操作,其实这种操作是最多的,但有时候我们也是需要从流中收集起一些元素,并以集合的方式返回,我们把这种反向操作称为收集。

流API也给我们提供了相应的方法。

如何在流中使用收集功能?

我们先看一看流API给我们提供的方法:

public interface Stream<T> extends BaseStream<T, Stream<T>> {
//...忽略那些不重要的东西
<R> R collect(Supplier<R> supplier,
BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
BiConsumer<R, R> combiner);
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

流API中给我们提供了两种,我给大家分析一下

<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

其中R指定结果的类型,T指定了调用流的元素类型。内部积累的类型由A指定。collectorFunc是一个收集器,指定收集过程如何执行,collect()方法是一个终端方法。

虽然我们基本上很少会用到自定义的collectorFunc,但是了为扩展大家的知识面,我们还是简单地聊一聊Collector,Because it’s my style!

Collector接口位于java.util.stream包中的声明,它的容颜是这样的:

package java.util.stream;
public interface Collector<T, A, R> {
Supplier<A> supplier();
BiConsumer<A, T> accumulator();
BinaryOperator<A> combiner();
Function<A, R> finisher();
}

其中T、A、R的含义和上面是一样的其中R指定结果的类型,T指定了调用流的元素类型。内部积累的类型由A指定

但是这一篇我们不实现他们,因为JDK已经给我们提供了很强大的方法了,他们位于java.util.stream下面的Collectors类,我们本篇也主要是使用Collectors来实现收集的功能。

Collectors类是一个最终类,里面提供了大量的静态的收集器方法,借助他,我们基本可以实现各种复杂的功能了。

我们来看一下toList和toSet方法:

public static <T>  Collector<T, ?, List<T>> toList()
public static <T> Collector<T, ?, Set<T>> toSet()

其中Collectors#toList()返回的收集器可以把流中元素收集到一个List中,Collectors#toSet()返回的收集器可以把流中的元素收集到一个Set中。比如:如果你想把元素收集到List中,你可以这样用,steam.collect(Collectors.toList)

接下来,我们把我们的王者荣耀团队经济例子修改一下,把明星玩家和当前获得的金币数收集到一个List里面,把出场的英雄收集到一个Set里面:

#玩家使用的英雄以及当前获得的金币数
public class HeroPlayerGold {
/** 使用的英雄名字 */
private String hero;
/** 玩家的ID */
private String player;
/** 获得的金币数 */
private int gold;


public HeroPlayerGold(String hero, String player, int gold) {
this.hero = hero;
this.player = player;
this.gold = gold;
}

@Override
public String toString() {
return "HeroPlayerGold{" +
"hero='" + hero + '\'' +
", player='" + player + '\'' +
", gold=" + gold +
'}';
}
//省略get/set
}

#出场的英雄
public class Hero {
/** 使用的英雄名字 */
private String hero;

public Hero(String hero) {
this.hero = hero;
}

@Override
public String toString() {
return "Hero{" +
"hero='" + hero + '\'' +
'}';
}
//省略get/set
}

#测试类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
learnCollect();
}

private static void learnCollect() {
List<HeroPlayerGold> lists = new ArrayList<>();
lists.add(new HeroPlayerGold("盖伦", "RNG-Letme", 100));
lists.add(new HeroPlayerGold("诸葛亮", "RNG-Xiaohu", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("露娜", "RNG-MLXG", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("狄仁杰", "RNG-UZI", 500));
lists.add(new HeroPlayerGold("牛头", "RNG-Ming", 500));

List<PlayerGold> playerGolds = lists.stream()
.map(plary -> new PlayerGold(plary.getPlayer(), plary.getGold()))
.collect(Collectors.toList());
System.out.println("============PlayerGold begin==============");
playerGolds.forEach(System.out::println);
System.out.println("============PlayerGold end================\n");



Set<Hero> heroes = lists.stream().map(player -> new Hero(player.getHero())).collect(Collectors.toSet());
System.out.println("============Hero begin==============");
heroes.forEach(System.out::println);
System.out.println("============Hero end================");
}
}

输出的日志:

============PlayerGold begin==============
PlayerGold{player='RNG-Letme', gold=100}
PlayerGold{player='RNG-Xiaohu', gold=300}
PlayerGold{player='RNG-MLXG', gold=300}
PlayerGold{player='RNG-UZI', gold=500}
PlayerGold{player='RNG-Ming', gold=500}
============PlayerGold end================

============Hero begin==============
Hero{hero='露娜'}
Hero{hero='牛头'}
Hero{hero='盖伦'}
Hero{hero='狄仁杰'}
Hero{hero='诸葛亮'}
============Hero end================

看到这里,大家有感受到流API的威力了吗?提示一下,封装一个工具类,然后结合一FastJson这种东西一起使用!是真的好用啊!其实将数据从集合移到流中,或者将数据从流移回集合的能力,是流API给我们提供的一个强大特性,因为这允许通过流来操作集合,然后把流重新打包成集合。此外,条件合适的时候,让流操作并行发生,提高效率。

接下来我们分析第二个方法,

<R> R collect(Supplier<R> supplier,
BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
BiConsumer<R, R> combiner);

我们第二个版本的收集方法,主要是可以在收集的过程中,给予更多的控制。其中supplier指定如何创建用于保存结果的对象,比如,要使用ArrayList作为结果的集合,需要指定它的构造函数,accumulator函数是将一个元素添加到结果中,而combiner函数合并两个部分的结果。

大家应该发现了吧,他的工作方式和我们第三篇介绍缩减操作时的reduce方法是很像的。它们都必须是无状态和不干预的,并且必须有关联性,三个约束条件缺一不可。

Supplier也是java.util.function包中的一个函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
T get();
}

只有一个get(),并且是没有参数的,在collect()方法返回一个R类型的对象,并且get()方法返回一个指向集合的引用。

而accumulator,combiner的类型是BiConsumer,他们也是java.util.function包中的一个函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface BiConsumer<T, U> {
void accept(T t, U u);
}

其中t,u执行某种类型的操作,对于accumulator来说,t指定了目标集合,u指定了要添加到该集合的元素。对于combiner来说,t和u指定的是两个要被合并的集合。

我们把前面的例子改变一下,然后也详细地说一下,在没有用lambda和使用lambda之后的区别:

这个是没有使用lambda前的:

private static void learnCollect() {
List<HeroPlayerGold> lists = new ArrayList<>();
lists.add(new HeroPlayerGold("盖伦", "RNG-Letme", 100));
lists.add(new HeroPlayerGold("诸葛亮", "RNG-Xiaohu", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("露娜", "RNG-MLXG", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("狄仁杰", "RNG-UZI", 500));
lists.add(new HeroPlayerGold("牛头", "RNG-Ming", 500));


lists.stream().collect(new Supplier<HashSet<HeroPlayerGold>>() {
@Override
public HashSet<HeroPlayerGold> get() {
return new HashSet<>();
}
},//第一个参数
new BiConsumer<HashSet<HeroPlayerGold>, HeroPlayerGold>() {
@Override
public void accept(HashSet<HeroPlayerGold> heroPlayerGolds, HeroPlayerGold heroPlayerGold) {
heroPlayerGolds.add(heroPlayerGold);
}
},//第二个参数
new BiConsumer<HashSet<HeroPlayerGold>, HashSet<HeroPlayerGold>>() {
@Override
public void accept(HashSet<HeroPlayerGold> heroPlayerGolds, HashSet<HeroPlayerGold> heroPlayerGolds2) {
heroPlayerGolds.addAll(heroPlayerGolds2);
}
}//第三个参数
).forEach(System.out::println);
}

在没有使用lambda前,虽然看起来的让人眼花缭乱的,但不得不说,他其实能帮助我们实现非常强大的功能,我们自定义的收集过程,全部都可以交给这个家伙,我们用lambda整理一下:

private static void learnCollect() {
List<HeroPlayerGold> lists = new ArrayList<>();
lists.add(new HeroPlayerGold("盖伦", "RNG-Letme", 100));
lists.add(new HeroPlayerGold("诸葛亮", "RNG-Xiaohu", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("露娜", "RNG-MLXG", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("狄仁杰", "RNG-UZI", 500));
lists.add(new HeroPlayerGold("牛头", "RNG-Ming", 500));


lists.stream().collect(() -> new HashSet<>(),
(set,elem)->set.add(elem),
(setA,setB)->setA.addAll(setB)
).forEach(System.out::println);

}

大家以为到这里就结束了吗?其实还可以使用方法引用和构造函数引用来简化:

private static void learnCollect() {
List<HeroPlayerGold> lists = new ArrayList<>();
lists.add(new HeroPlayerGold("盖伦", "RNG-Letme", 100));
lists.add(new HeroPlayerGold("诸葛亮", "RNG-Xiaohu", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("露娜", "RNG-MLXG", 300));
lists.add(new HeroPlayerGold("狄仁杰", "RNG-UZI", 500));
lists.add(new HeroPlayerGold("牛头", "RNG-Ming", 500));


lists.stream().collect(HashSet::new,
HashSet::add,
HashSet::addAll
).forEach(System.out::println);
}

小结一下

本篇带大家入门了Stream的收集操作,但是有了些这入门操作,我相信,你在我的演变过程中已经发现了扩展点了,不管是supplier,accumulator还是combiner,都可以在里面放一些特别的操作进去,从而满足你们的各种要求。

另外一个点,大家一定不要忘记了Collectors这个最终类,里面已经提供了很多很强大的静态方法,如果你们遇到一些特别的需求,首先要想到的应该是Collectors,如果里面的方法都不能实现你的要求,再考虑通过第二个版本的collect()方法实现你的自定义收集过程吧。