Java8函数式编程之收集器怎么应用

Java 8 引入了函数式编程的特性，其中 Stream API 是一个非常重要的部分。Stream 提供了丰富的操作来处理集合数据，而 Collectors 则是 Stream 中用于将流中的元素收集到集合或其他数据结构中的工具。本文将详细介绍 Java 8 中 Collectors 的应用。

1. 什么是收集器（Collectors）？

Collectors 是 java.util.stream.Collectors 类中提供的一组静态工厂方法，用于将 Stream 中的元素收集到不同的数据结构中，如 List、Set、Map 等。Collectors 提供了丰富的收集操作，可以满足大多数常见的收集需求。

2. 常用的收集器方法

2.1 收集到 List

Collectors.toList() 方法可以将流中的元素收集到一个 List 中。

List<String> list = Stream.of("apple", "banana", "orange")
                          .collect(Collectors.toList());

2.2 收集到 Set

Collectors.toSet() 方法可以将流中的元素收集到一个 Set 中。

Set<String> set = Stream.of("apple", "banana", "orange", "apple")
                        .collect(Collectors.toSet());

2.3 收集到 Map

Collectors.toMap() 方法可以将流中的元素收集到一个 Map 中。需要提供两个函数，分别用于生成 Map 的键和值。

Map<String, Integer> map = Stream.of("apple", "banana", "orange")
                                 .collect(Collectors.toMap(
                                     fruit -> fruit, // Key
                                     String::length  // Value
                                 ));

2.4 连接字符串

Collectors.joining() 方法可以将流中的字符串元素连接成一个字符串。

String result = Stream.of("apple", "banana", "orange")
                      .collect(Collectors.joining(", "));

2.5 分组

Collectors.groupingBy() 方法可以将流中的元素按照某个条件分组，生成一个 Map。

Map<Integer, List<String>> grouped = Stream.of("apple", "banana", "orange", "apricot")
                                           .collect(Collectors.groupingBy(String::length));

2.6 分区

Collectors.partitioningBy() 方法可以将流中的元素按照某个条件分成两个分区，生成一个 Map<Boolean, List<T>>。

Map<Boolean, List<String>> partitioned = Stream.of("apple", "banana", "orange", "apricot")
                                               .collect(Collectors.partitioningBy(fruit -> fruit.length() > 5));

2.7 统计

Collectors.summarizingInt()、Collectors.summarizingLong() 和 Collectors.summarizingDouble() 方法可以生成一个统计对象，包含流中元素的统计信息，如最大值、最小值、平均值等。

IntSummaryStatistics stats = Stream.of("apple", "banana", "orange")
                                   .collect(Collectors.summarizingInt(String::length));
System.out.println("Max: " + stats.getMax());
System.out.println("Min: " + stats.getMin());
System.out.println("Average: " + stats.getAverage());

3. 自定义收集器

除了使用 Collectors 提供的预定义收集器外，我们还可以通过实现 Collector 接口来创建自定义的收集器。自定义收集器需要实现以下四个方法：

• supplier()：提供一个容器来存储收集的元素。
• accumulator()：定义如何将元素添加到容器中。
• combiner()：定义如何合并两个容器（在并行流中使用）。
• finisher()：定义如何将容器转换为最终的结果。

Collector<String, List<String>, List<String>> customCollector = Collector.of(
    ArrayList::new, // Supplier
    List::add,      // Accumulator
    (left, right) -> { left.addAll(right); return left; }, // Combiner
    Collector.Characteristics.IDENTITY_FINISH // Finisher
);

List<String> customList = Stream.of("apple", "banana", "orange")
                                .collect(customCollector);

4. 总结

Collectors 是 Java 8 中 Stream API 的重要组成部分，提供了丰富的收集操作，能够满足大多数常见的收集需求。通过 Collectors，我们可以轻松地将流中的元素收集到 List、Set、Map 等数据结构中，或者进行分组、分区、统计等操作。此外，我们还可以通过实现 Collector 接口来创建自定义的收集器，以满足特定的需求。

掌握 Collectors 的使用，可以让我们在处理集合数据时更加高效和简洁，充分发挥 Java 8 函数式编程的优势。