Java之流式编程收集器详解

归约与汇总

• 归约（reduce）：将Stream流中元素转换成一个值
• 汇总（collect）：将Stream流中元素转换成一个容器（集合类等的容易）

归约

将Stream流中元素转换成一个值，只返回一个值！！！

Stream<Integer> integerStream = Lists.newArrayList(1, 2, 3).stream();

// 求最大值
integerStream.mapToInt(Integer::intValue).max();

// 求最小值
integerStream.mapToInt(Integer::intValue).min();

// 求和
integerStream.mapToInt(Integer::intValue).sum();

归约操作理解

例如：一个Stream流进行累加

reduce接口参数

以reduce最复杂的接口参数为例

/**
* 归约操作接口定义
* @param identity - 初始值
* @param accumulator - 计算逻辑
* @param combiner - 并行执行时多个部分结果的合并方式
* @param <U> - 元素类型
* @return
*/
<U> U reduce(U identity,
                 BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,
                 BinaryOperator<U> combiner);

结合图查看接口做了什么（分治思想）

实战案例：自定义归约

根据一批订单信息，计算平均商品价格

package com.stream.shopping;

import cn.hutool.json.JSONUtil;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 归约与汇总操作
 *
 * @author jinglv
 * @date 2021/7/30 1:48 下午
 */
public class ReduceAndCollectTest {

    @Test
    void reduceTest() {
        /*
         * 定义订单对象
         */
        @Data
        @AllArgsConstructor
        class Order {
            /**
             * 订单编号
             */
            private Integer id;
            /**
             * 商品数量
             */
            private Integer productCount;
            /**
             * 消费总金额
             */
            private Double totalAmount;
        }
        // 准备数据
        List<Order> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Order(1, 2, 25.12));
        list.add(new Order(2, 5, 257.23));
        list.add(new Order(3, 3, 25512.12));

        /*
         * 传统的方式：
         * 1.计算商品数量
         * 2.计算消费总金额
         */

        // 汇总商品数量和总金额
        Order order = list.stream()
                // 启用流的并行模式， 若不添加parallel()，则不会执行并行中的内容
                .parallel()
                .reduce(
                        // 参数一：初始化值
                        new Order(0, 0, 0.0),
                        // 参数二：Stream中两个元素的计算逻辑
                        (Order order1, Order order2) -> {
                            System.out.println("执行计算逻辑方法");
                            int productCount = order2.getProductCount() + order1.getProductCount();
                            double totalAmount = order1.getTotalAmount() + order2.getTotalAmount();
                            return new Order(0, productCount, totalAmount);
                        },
                        // 参数三：并行情况下，多个并行结果如何合并
                        (Order order1, Order order2) -> {
                            System.out.println("执行合并方法");
                            int productCount = order1.getProductCount() + order2.getProductCount();
                            double totalAmount = order1.getTotalAmount() + order2.getTotalAmount();
                            return new Order(0, productCount, totalAmount);
                        }
                );
        System.out.println(JSONUtil.parse(order));
    }
}

执行结果

汇总

将Stream流中元素转换成一个容器

Stream<Integer> integerStream = Lists.newArrayList(1, 2, 3).stream();

// 转换成List集合
List<Integer> list = integerStream.collect(Collectors.toList());

// 按奇偶分区
Map<Boolean, List<Integer>> partitions = integerStream.collect(Collectors.partitioningBy(item -> item % 2 == 0));

// 按元素分组
Map<Boolean, List<Integer>> groups = integerStream.collect(Collectors.groupingBy(item -> item));

collect接口参数

/**
* 汇总操作接口定义
* @param supplier - 初始化结果容器
* @param accumulator - 添加元素到结果容器逻辑
* @param combiner - 并行执行时多个部分结果容器的合并方式
* @param <R> - 元素类型
* @return
*/
<R> R collect(Supplier<R> supplier,
                  BiConsumer<R, ? super T> accumulator,
                  BiConsumer<R, R> combiner);

实战案例：自定义收集

根据一批订单信息，计算每个用户的平均商品价格

    @Test
    void collectTest() {
        /*
         * 订单对象
         */
        @Data
        @AllArgsConstructor
        class Order {
            /**
             * 订单编号
             */
            private Integer id;
            /**
             * 用户账号
             */
            private String account;
            /**
             * 商品数量
             */
            private Integer productCount;
            /**
             * 消费总金额
             */
            private Double totalAmount;
        }

        // 准备数据
        List<Order> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Order(1, "zhangsan", 2, 25.12));
        list.add(new Order(2, "zhangsan", 5, 257.23));
        list.add(new Order(3, "lisi", 3, 25512.12));

        // Map<用户账号，订单(商品数量和金额)>
        // 注意：stream().collect()，Stream直接调用collect是不会开启并行模式的，加入parallel才会开启并行模式
        HashMap<String, Order> orderHashMap = list.stream()
                // 启用流的并行模式， 若不添加parallel()，则不会执行并行中的内容
                .parallel()
                .collect(
                        () -> {
                            System.out.println("执行初始化容器操作");
                            return new HashMap<String, Order>();
                        },
                        (HashMap<String, Order> map, Order newOrder) -> {
                            System.out.println("执行新元素添加到容器操作");
                            // 1. 新元素的account已经在map中存在了
                            // 2. 新元素的account已经在map中不存在了
                            String account = newOrder.getAccount();
                            // 如果此账号已存在，将新订单的数据累加上
                            if (map.containsKey(account)) {
                                Order order = map.get(account);
                                order.setProductCount(newOrder.getProductCount() + order.getProductCount());
                                order.setTotalAmount(newOrder.getTotalAmount() + order.getTotalAmount());
                            } else {
                                // 如果不存在，直接将新订单存入map
                                map.put(account, newOrder);
                            }
                        },
                        (HashMap<String, Order> map1, HashMap<String, Order> map2) -> {
                            System.out.println("执行并行结果合并操作");
                            map2.forEach((key, value) -> {
                                // merge:如果从map1中发现了这个key，那么就把这个value作为参数，map1中的value也作为参数(order1, order2)进行传递
                                // 如果这个key没有在map1中出现，那直接将value push到map1中
                                map1.merge(key, value, (order1, order2) -> {
                                    // 注意：一定要用map1做合并，因为最后collect返回是map1
                                    return new Order(0, key,
                                            order1.getProductCount() + order2.getProductCount(),
                                            order1.getTotalAmount() + order2.getTotalAmount());
                                });
                            });
                        }
                );
        System.out.println(JSONUtil.parse(orderHashMap));
    }
}

执行结果

问题：多次初始化容器map会不会存在内容泄露风险

解答：方法里面的局部变量，方法执行完，没有外部引用了，自然会被标记为可回收，等待GC回收