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Java 中 import collectors 的深入解析

简介

在 Java 编程中，java.util.stream.Collectors 类是一个非常强大且实用的工具，它提供了各种用于流（Stream）的归约操作的收集器（Collectors）。Collectors 类可以将流中的元素进行汇总、分组、分区等操作，使得代码更加简洁、易读。本文将详细介绍 java.util.stream.Collectors 的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
  3. 常见实践
  4. 最佳实践
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

流（Stream）

流是 Java 8 引入的一种新的抽象概念，它代表了一个元素序列，并支持各种聚合操作，如过滤、映射、排序等。流可以从集合、数组、I/O 通道等数据源创建。

收集器（Collectors）

收集器是 java.util.stream.Collector 接口的实现，它定义了如何将流中的元素累积到一个结果容器中。java.util.stream.Collectors 类提供了一系列静态工厂方法，用于创建各种常用的收集器。

Collectors 类

Collectors 类是一个工具类，它包含了许多静态方法，用于创建不同类型的收集器。这些收集器可以用于将流中的元素收集到列表、集合、映射中，或者进行统计、分组、分区等操作。

使用方法

引入 Collectors 类

在 Java 代码中，需要引入 java.util.stream.Collectors 类：

import java.util.stream.Collectors;

基本使用示例

下面是一个简单的示例，将流中的元素收集到一个列表中：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class CollectorsExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                           .filter(n -> n % 2 == 0)
                                           .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(evenNumbers);
    }
}

在这个示例中，我们首先创建了一个包含整数的列表 numbers，然后使用流的 filter 方法过滤出偶数，最后使用 Collectors.toList() 收集器将过滤后的元素收集到一个新的列表中。

常见实践

收集到集合

除了 toList() 方法，Collectors 类还提供了 toSet() 方法，用于将流中的元素收集到一个集合中：

import java.util.Arrays;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;

public class CollectToSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 2, 3, 4, 5);
        Set<Integer> uniqueNumbers = numbers.stream()
                                            .collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(uniqueNumbers);
    }
}

统计操作

Collectors 类提供了一些用于统计的方法，如 counting()、summingInt()、averagingInt() 等：

import java.util.Arrays;
import java.util.IntSummaryStatistics;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StatisticsExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        IntSummaryStatistics stats = numbers.stream()
                                            .collect(Collectors.summarizingInt(Integer::intValue));
        System.out.println("Count: " + stats.getCount());
        System.out.println("Sum: " + stats.getSum());
        System.out.println("Average: " + stats.getAverage());
        System.out.println("Min: " + stats.getMin());
        System.out.println("Max: " + stats.getMax());
    }
}

分组操作

Collectors.groupingBy() 方法可以根据指定的分类函数对元素进行分组：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class GroupingExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> people = Arrays.asList(
                new Person("Alice", 20),
                new Person("Bob", 25),
                new Person("Charlie", 20)
        );
        Map<Integer, List<Person>> peopleByAge = people.stream()
                                                       .collect(Collectors.groupingBy(Person::getAge));
        System.out.println(peopleByAge);
    }
}

最佳实践

避免重复创建收集器

在使用收集器时，尽量避免重复创建相同的收集器。可以将收集器定义为静态常量，以便多次使用：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class BestPracticeExample {
    private static final java.util.stream.Collector<Integer, ?, List<Integer>> TO_LIST_COLLECTOR = Collectors.toList();

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                           .filter(n -> n % 2 == 0)
                                           .collect(TO_LIST_COLLECTOR);
        System.out.println(evenNumbers);
    }
}

结合多个收集器

可以使用 Collectors.collectingAndThen() 方法将多个收集器组合在一起，实现更复杂的操作：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class CombiningCollectorsExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        int sumOfEvenNumbers = numbers.stream()
                                      .filter(n -> n % 2 == 0)
                                      .collect(Collectors.collectingAndThen(
                                              Collectors.summingInt(Integer::intValue),
                                              Integer::intValue
                                      ));
        System.out.println(sumOfEvenNumbers);
    }
}

小结

java.util.stream.Collectors 类是 Java 中一个非常强大的工具，它提供了各种用于流的归约操作的收集器。通过使用 Collectors 类，可以将流中的元素进行汇总、分组、分区等操作，使得代码更加简洁、易读。在使用 Collectors 类时，需要注意避免重复创建收集器，并结合多个收集器实现更复杂的操作。

参考资料