[四] java8 函数式编程 收集器浅析 收集器Collector常用方法 运行原理 内部实现


Collector常见用法

   
常用形式为:   .collect(Collectors.toList()) collect()是Stream的方法 Collectors  是收集器Collector 的工厂方法,提供了一些常用的收集器 
比如

常用收集器概要

收集器 行为
toList() 将元素收集到一个  List 中。
toSet() 将元素收集到一个  Set 中。
toCollection() 将元素收集到一个  Collection 中。
toMap(...) 将元素收集到一个  Map 中,依据提供的映射函数将元素转换为键/值。
summingInt(ToIntFunction<? super T>) 给定值序列进行求和(还有  long 和  double 版本)
summarizingInt(ToIntFunction>) 给定值序列计算统计信息 sum min max count 和  average   (还有  long 和  double 版本)
reducing(...) 用于归约计算(通常用作下游收集器,比如用于  groupingBy 或者partitioningBy 下游
partitioningBy(...) 按照predicate分为两组
groupingBy(...) 将元素分组
maxBy(Comparator<? super T> comparator) 最大值
minBy(Comparator<? super T> comparator) 最小值
mapping(Function, Collector) 将提供的映射函数应用于每个元素,并使用指定的下游收集器(通常用作下游收集器本身,比如用于  groupingBy)进行处理。
joining() 假设元素为  String 类型,将这些元素联结到一个字符串中(或许使用分隔符、前缀和后缀)。
counting() 计算元素数量。(通常用作下游收集器。)
averagingInt(ToIntFunction<? super T>) 平均数     (还有  long 和  double 版本)
 

收集器参数列表

toList()
toSet()
toCollection(Supplier)
counting()
collectingAndThen(Collector, Function)
summingInt(ToIntFunction<? super T>) summingLong(ToLongFunction<? super T>) summingDouble(ToDoubleFunction<? super T>)
maxBy(Comparator<? super T>)
minBy(Comparator<? super T>)
reducing(BinaryOperator) reducing(T, BinaryOperator) reducing(U, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator)
joining() joining(CharSequence) joining(CharSequence, CharSequence, CharSequence)
mapping(Function<? super T, ? extends U>, Collector<? super U, A, R>)
toMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>) toMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator) toMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator, Supplier) toConcurrentMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>) toConcurrentMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator) toConcurrentMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator, Supplier)
groupingBy(Function<? super T, ? extends K>) groupingBy(Function<? super T, ? extends K>, Supplier, Collector<? super T, A, D>) groupingBy(Function<? super T, ? extends K>, Collector<? super T, A, D>) groupingByConcurrent(Function<? super T, ? extends K>) groupingByConcurrent(Function<? super T, ? extends K>, Supplier, Collector<? super T, A, D>) groupingByConcurrent(Function<? super T, ? extends K>, Collector<? super T, A, D>)
partitioningBy(Predicate<? super T>) partitioningBy(Predicate<? super T>, Collector<? super T, A, D>)
averagingDouble(ToDoubleFunction<? super T>) averagingInt(ToIntFunction<? super T>) averagingLong(ToLongFunction<? super T>)
summarizingDouble(ToDoubleFunction<? super T>) summarizingInt(ToIntFunction<? super T>) summarizingLong(ToLongFunction<? super T>)
 

收集器详解


Collector
T - 输入类型 A - 在收集过程中用于累积部分结果的对象类型 R - 返回类型
   
mutable reduction的一些场景: 将元素聚集到集合中 使用StringBuilder连接字符串 计算有关元素的汇总信息,如sum、min、max或平均值 计算“主表”摘要,如“卖方的最大价值交易”等 类Collectors提供了许多常见的reduce实现
 

收集器构成

收集器是由四个函数约定构成,它们一起工作,将条目汇集到一个可变的结果容器中,并可选择性地对结果执行最终转换。  
1. 创建一个新的结果容器(supplier()) 2.  将一个新的数据元素合并到一个结果容器中(accumulator()) 3. 将两个结果容器合并成一个(combiner())                   (非必然运行  可能在并行流且Collector不具备CONCURRENT   时执行的  ) 4. 在容器上执行一个可选的最终转换 (finisher())           (非必然运行  中间结果与最终结果类型是否一致决定是否运行 IDENTITY_FINISH用来标志  )  
   

属性特征字段


特征值是Collector的特征值,用于描述Collecto本身r的,不是其他含义
 Set characteristics()  方法可以访问
Collector.Characteristics  CONCURRENT  表示中间结果只有一个,即使在并行流的情况下 所以只有在并行流且收集器不具备CONCURRENT特性时,combiner方法返回的lambda表达式才会执行 如果收集器没有标为UNORDERED,那它仅在用于无序数据源时才可以并行归约  
Collector.Characteristics  UNORDERED 表示不承诺按照操作顺序排列
Collector.Characteristics  IDENTITY_FINISH
表示中间结果容器类型与最终结果类型一致,此时finiser方法不会被调用
  静态工厂方法 根据提供的给定条件创建 Collector  

Collector  就是归约运算操作的一种抽象


首先要理解归约reduce的含义  也就是归纳转换成另外一种形式
想要进行归约运算,你先给出一个初始容器,作为中间结果容器 然后再给出迭代运算逻辑 也就是要如何归约  归约的逻辑  就是在这里 结果计算到中间结果容器中 针对于并行计算还需要一个合并的方式 中间结果肯定是为了方便计算,如果你最终想要的不是这种类型,我还可以给你转换下
 

Collector用 类型TAR 和四个方法将归约的过程逻辑化

T - 输入类型 A - 在收集过程中用于累积部分结果的对象类型 R - 返回类型  
Supplier supplier();  所以此方法提供了一个保存中间结果的对象 类型是A BiConsumer accumulator();  不断迭代运算操作结果累计到中间结果上 类型为A   流类型为T Function finisher();  最终的结果为A  还要根据实际情况是否转换为R BinaryOperator combiner(); 用于合并计算
 
 

Collector工厂Collectors


提供了Collector的一些常用实现  比如

 

// 获取所有的name转换到List
List list = people.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());

// 获取所有的name转换到Set
Set set = people.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toCollection(TreeSet::new));
// 元素转换为String 并且将他们通过", " 连接起来 String joined = things.stream() .map(Object::toString) .collect(Collectors.joining(", "));
//计算员工薪水之和 int total = employees.stream() .collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary)));
// 按照部门对员工进行分组 Map> byDept = employees.stream() .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment));
// 计算部门薪资和 Map totalByDept = employees.stream() .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment, Collectors.summingInt(Employee::getSalary)));
// 按照成绩是否通过把学生分为两组 Map> passingFailing = students.stream() .collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.getGrade() >= PASS_THRESHOLD));
Collectors 中有一个静态内部类CollectorImpl  实现了CollectorImpl 预置的一些收集器都是通过CollectorImpl  返回的
/**
* Simple implementation class for {@code Collector}.
*
* @param  the type of elements to be collected
* @param  the type of the result
*/
static class CollectorImpl implements Collector {
private final Supplier supplier;
private final BiConsumer accumulator;
private final BinaryOperator combiner;
private final Function finisher;
private final Set characteristics;
CollectorImpl(Supplier
supplier, BiConsumer accumulator, BinaryOperator combiner, Function finisher, Set characteristics) { this.supplier = supplier; this.accumulator = accumulator; this.combiner = combiner; this.finisher = finisher; this.characteristics = characteristics; } CollectorImpl(Supplier supplier, BiConsumer accumulator, BinaryOperator combiner, Set characteristics) { this(supplier, accumulator, combiner, castingIdentity(), characteristics); } @Override public BiConsumer accumulator() { return accumulator; } @Override public Supplier supplier() { return supplier; } @Override public BinaryOperator combiner() { return combiner; } @Override public Function finisher() { return finisher; } @Override public Set characteristics() { return characteristics; } }

 

Collectors中内置的  关于Collector  characteristics  特性的组合值     看一个例子
Collector> toList() {
return new CollectorImpl<>( (Supplier>) ArrayList::new,
List::add,
(left, right) -> { left.addAll(right); return left; },
CH_ID);
}

 

TAR分别是 T ?  List  也就是处理元素为T类型 返回结果为List  中间结果随意 ArrayList::new  返回List  作为中间结果,显然,跟返回结果一样,不需要调用finisher了 归约方式为 使用List.add方法不断地将集合中的元素添加到中间结果中 合并方式为直接将一个List addAll到另一个list  并且返回最终结果 因为不需要调用finisher  设置下特征 CH_ID   所以说只要按规矩实现了四个方法以及设置characteristics 就可以实现一个Collector   你可以使用Stream中 调用Collectors 提供的一些Collector  或者你自己定义的 你还可以使用Stream中 直接传递参数,显然并不是很直观 建议能不用就别用了                 

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