[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<T>)	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<T,U>, 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<C>)

counting()

collectingAndThen(Collector<T, A, R>, Function<R, RR>)

summingInt(ToIntFunction<? super T>)

summingLong(ToLongFunction<? super T>)

summingDouble(ToDoubleFunction<? super T>)

maxBy(Comparator<? super T>)

minBy(Comparator<? super T>)

reducing(BinaryOperator<T>)

reducing(T, BinaryOperator<T>)

reducing(U, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator<U>)

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<U>)

toMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator<U>, Supplier<M>)

toConcurrentMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>)

toConcurrentMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator<U>)

toConcurrentMap(Function<? super T, ? extends K>, Function<? super T, ? extends U>, BinaryOperator<U>, Supplier<M>)

groupingBy(Function<? super T, ? extends K>)

groupingBy(Function<? super T, ? extends K>, Supplier<M>, 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<M>, 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>)

 

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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> 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<A> 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<A, T> 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<A, R> finisher();  最终的结果为A  还要根据实际情况是否转换为R

BinaryOperator<A> 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<String>中
List<String> list = people.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());

// 获取所有的name转换到Set<String>中
Set<String> 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<Department, List<Employee>> byDept
= employees.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment));

// 计算部门薪资和
Map<Department, Integer> 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<Boolean, List<Student>> 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 <T> the type of elements to be collected
* @param <R> the type of the result
*/
static class CollectorImpl<T, A, R> implements Collector<T, A, R> {
private final Supplier<A> supplier;
private final BiConsumer<A, T> accumulator;
private final BinaryOperator<A> combiner;
private final Function<A, R> finisher;
private final Set<Characteristics> characteristics;

CollectorImpl(Supplier<A> supplier,
BiConsumer<A, T> accumulator,
BinaryOperator<A> combiner,
Function<A,R> finisher,
Set<Characteristics> characteristics) {
this.supplier = supplier;
this.accumulator = accumulator;
this.combiner = combiner;
this.finisher = finisher;
this.characteristics = characteristics;
}

CollectorImpl(Supplier<A> supplier,
BiConsumer<A, T> accumulator,
BinaryOperator<A> combiner,
Set<Characteristics> characteristics) {
this(supplier, accumulator, combiner, castingIdentity(), characteristics);
}

@Override
public BiConsumer<A, T> accumulator() {
return accumulator;
}

@Override
public Supplier<A> supplier() {
return supplier;
}
@Override
public BinaryOperator<A> combiner() {
return combiner;
}
@Override
public Function<A, R> finisher() {
return finisher;
}
@Override
public Set<Characteristics> characteristics() {
return characteristics;
}
}

 

Collectors中内置的  关于Collector  characteristics  特性的组合值

 

 

看一个例子

Collector<T, ?, List<T>> toList() {
return new CollectorImpl<>( (Supplier<List<T>>) ArrayList::new,
List::add,
(left, right) -> { left.addAll(right); return left; },
CH_ID);
}

 

TAR分别是 T ?  List<T>  也就是处理元素为T类型 返回结果为List<T>  中间结果随意

ArrayList::new  返回List<T>  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