collect 详解
Java 8 引入的 Stream API 提供了一种强大的方式来处理集合数据
其中的 collect 方法是一个关键操作,用于将流中的元素收集到不同类型的结果容器中。
本文将详细介绍 Java 中 Stream 的 collect 方法
包括其基本用法、常见的收集器以及一些实际应用场景。
1,collect 方法的基本用法
collect 方法是 Stream API 中的一个终端操作,它接受一个 Collector 参数,用于将流中的元素累积成一个结果。Collector 接口定义了如何收集元素的方法,通常使用 Collectors 工具类来提供各种预定义的收集器。
基本语法:
<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector)
其中:
T 是流中元素的类型。
A 是累加器的类型,用于在收集过程中累积部分结果。
R 是收集操作最终要返回的类型。
示例1:将元素收集为列表
假设我们有一个字符串列表,我们希望将其中长度大于等于5的字符串收集到一个新的列表中。
List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "grape", "orange", "kiwi");
List<String> longWords = words.stream()
.filter(word -> word.length() >= 5)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(longWords); // 输出:[banana, orange]
在这个示例中,collect(Collectors.toList()) 使用了 Collectors 工具类提供的静态方法 toList(),将流中符合条件的元素收集到一个新的 List 中。
当使用Java中的Stream API时,collect 方法是一个非常有用的工具,用于将流中的元素收集到不同类型的结果容器中。以下是一些直观易懂的例子,展示了 collect 方法的不同用法和常见场景。
假设我们有一个整数列表,我们想要将其中的偶数收集到一个新的列表中:
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class CollectExamples {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
.filter(n -> n % 2 == 0)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println("Even numbers: " + evenNumbers); // 输出:Even numbers: [2, 4, 6, 8, 10]
}
}
在这个例子中,.collect(Collectors.toList()) 将流中的偶数收集到一个新的列表中。
示例2:将元素收集为 Set
假设我们有一个字符串列表,我们想要将其中的元素收集到一个 HashSet 中:
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
public class CollectExamples {
public static void main(String[] args) {
List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "orange", "apple", "grape");
Set<String> uniqueWords = words.stream()
.collect(Collectors.toSet());
System.out.println("Unique words: " + uniqueWords); // 输出:Unique words: [orange, grape, banana, apple]
}
}
在这个例子中,.collect(Collectors.toSet()) 将列表中的字符串元素收集到一个 HashSet 中,去除了重复的元素。
示例3:将元素收集为 Map
假设我们有一个对象列表,每个对象有一个唯一的 ID 和一个名称,我们希望将这些对象收集到一个 Map 中,以对象的 ID 作为键,对象本身作为值:
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;
class Item {
private int id;
private String name;
public Item(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public String getName() {
return name;
}
}
public class CollectExamples {
public static void main(String[] args) {
List<Item> items = Arrays.asList(
new Item(1, "Apple"),
new Item(2, "Banana"),
new Item(3, "Orange")
);
Map<Integer, Item> itemMap = items.stream()
.collect(Collectors.toMap(Item::getId, item -> item));
System.out.println("Item map: " + itemMap);
// 输出:Item map: {1=Item{id=1, name='Apple'}, 2=Item{id=2, name='Banana'}, 3=Item{id=3, name='Orange'}}
}
}
在这个例子中,.collect(Collectors.toMap(Item::getId, item -> item)) 将对象列表转换为一个 Map,其中键为对象的 ID,值为对象本身。
示例4:自定义收集器
有时候,我们需要根据特定的需求创建自定义的收集器。例如,假设我们希望将列表中的字符串连接成一个以逗号分隔的字符串:
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public class CollectExamples {
public static void main(String[] args) {
List<String> letters = Arrays.asList("a", "b", "c", "d");
String result = letters.stream()
.collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println("Concatenated string: " + result);
// 输出:Concatenated string: a, b, c, d
}
}
在这个例子中,.collect(Collectors.joining(", ")) 使用了 joining 方法来将流中的字符串连接成一个以逗号分隔的单个字符串。
这些例子展示了 collect 方法在日常编程中的实际应用,通过合适的收集器,可以轻松地将流中的元素转换为我们想要的数据结构或格式。
2,常见的收集器
Java 提供了丰富的预定义收集器,通过 Collectors 工具类可以方便地使用这些收集器。以下是一些常见的收集器示例:
将元素收集为 Set
Set<String> wordSet = words.stream()
.collect(Collectors.toSet());
System.out.println(wordSet);
// 输出:[apple, banana, grape, orange, kiwi]
将元素收集为 Map
假设我们有一个对象列表,我们想要将列表中的对象按照某个属性收集到一个 Map 中,以属性值作为键,对象列表作为值。
class Person {
private String name;
private int age;
// 省略构造方法和其他方法
}
List<Person> people = Arrays.asList(
new Person("Alice", 30),
new Person("Bob", 25),
new Person("Charlie", 35)
);
Map<String, Person> nameToPersonMap = people.stream()
.collect(Collectors.toMap(Person::getName, person -> person));
System.out.println(nameToPersonMap);
这段代码将根据 Person 对象的 name 属性将对象收集到一个 Map 中,键为 name,值为 Person 对象本身。
3,自定义收集器
除了使用预定义的收集器外,还可以通过实现 Collector 接口来创建自定义的收集器,以满足特定的需求。自定义收集器需要实现 Supplier, BiConsumer, BinaryOperator, Characteristics 接口方法。
例如,假设我们要将流中的字符串连接成一个单独的字符串:
List<String> letters = Arrays.asList("a", "b", "c", "d");
String result = letters.stream()
.collect(StringBuilder::new, StringBuilder::append, StringBuilder::append)
.toString();
System.out.println(result);
// 输出:abcd
在这个例子中,我们通过 StringBuilder::new 提供了一个初始的累加器,然后使用 StringBuilder::append 将每个元素连接到累加器上,最后通过 StringBuilder::toString 获得最终的字符串结果。
4,注意事项和使用场景
在使用 collect 方法时,需要考虑以下几点:
- 并行流: 当使用并行流时,应确保收集器具备无状态(stateless)或线程安全(thread-safe)的特性,以避免并发问题。
- 性能考量: 使用合适的收集器能够有效地提升性能,特别是在处理大数据量时。
- 可变性: 尽量避免在并行流中使用可变的累加器,以免产生不可预料的结果。
5,总结
Stream 的 collect 方法是一个强大且灵活的工具,用于将流中的元素收集到不同类型的结果容器中。通过预定义的收集器或自定义的方式,可以满足各种不同的需求,使得集合操作变得简洁和高效。在实际开发中,充分利用 collect 方法能够大大简化代码,提高代码的可读性和维护性,是 Java 8 引入的函数式编程风格的重要体现之一。
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