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标题: collect 详细解析 Java 8 Stream API 中的 collect 方法 [打印本页]

作者: 欢乐狗 时间: 2024-7-16 06:49
标题: collect 详细解析 Java 8 Stream API 中的 collect 方法
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。

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1，collect 方法的基本用法

collect 方法是 Stream API 中的一个终端操纵，它担当一个 Collector 参数，用于将流中的元素累积成一个效果。Collector 接口界说了如何收集元素的方法，通常使用 Collectors 工具类来提供各种预界说的收集器。
基本语法：

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

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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。

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示例1：将元素收集为列表

假设我们有一个字符串列表，我们希望将此中长度大于等于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]

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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 方法是一个非常有效的工具，用于将流中的元素收集到差别范例的效果容器中。以下是一些直观易懂的例子，展示了 collect 方法的差别用法和常见场景。
假设我们有一个整数列表，我们想要将此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]
}
}

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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，我们想要将此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]
}
}

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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'}}
}
}

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在这个例子中，.collect(Collectors.toMap(Item::getId, item -> item)) 将对象列表转换为一个 Map，此中键为对象的 ID，值为对象本身。
示例4：自界说收集器

偶尔候，我们需要根据特定的需求创建自界说的收集器。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
}
}

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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，通过符合的收集器，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 提供了丰富的预界说收集器，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]

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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);

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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，自界说收集器

除了使用预界说的收集器外，还可以通过实现 Collector 接口来创建自界说的收集器，以满意特定的需求。自界说收集器需要实现 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

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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 获得最终的字符串效果。
4，留意事项和使用场景

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，应确保收集用具备无状态（stateless）或线程安全（thread-safe）的特性，以避免并发问题。
性能考量：使用符合的收集器可以或许有效地提升性能，特别是在处理惩罚大数据量时。
可变性：只管避免在并行流中使用可变的累加器，以免产生不可预料的效果。

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差别范例的效果容器中。通过预界说的收集器或自界说的方式，可以满意各种差别的需求，使得聚集操纵变得简洁和高效。在实际开发中，充分利用 collect 方法可以或许大大简化代码，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紧张体现之一。

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