Java 8 Collectors to Map

AldingtonDarlene 发布于2月前 •最后由 毛发旺盛的程序员2月前回复
1 条问题

在本教程中,我们将讨论 Collectors 类的 toMap() 方法。我们使用它将流收集到一个 Map 实例中。

对于本教程中涉及的所有示例,我们将使用图书列表作为数据源,并将其转换为不同的 Map 实现。

2. List 转换 Map

我们将从最简单的情况开始,将 List 转换 Map 。

Book 类定义如下:

class Book {
    private String name;
    private int releaseYear;
    private String isbn;
    //getters and setters
}
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接着,我们将创建一个 List<Book> 来验证我们的代码:

List<Book> bookList = new ArrayList<>();
bookList.add(new Book("The Fellowship of the Ring", 1954, "0395489318"));
bookList.add(new Book("The Two Towers", 1954, "0345339711"));
bookList.add(new Book("The Return of the King", 1955, "0618129111"));
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对于这个场景,我们将使用以下重载的 toMap() 方法:

Collector<T, ?, Map<K,U>> toMap(Function<? super T, ? extends K> keyMapper,
  Function<? super T, ? extends U> valueMapper)
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使用 Collectors.toMap() , 我们将会得到一个 Map<String,String> ,其中key是isbn的值,value为name的值。

public Map<String, String> listToMap(List<Book> books) {
    return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getIsbn, Book::getName));
}
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我们使用单元测试来验证一下代码:

@Test
public void whenConvertFromListToMap() {
    assertTrue(convertToMap.listToMap(bookList).size() == 3);//true
}
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3. 解决 Key 的冲突

上面的例子运行得很好,但是如果有一个重复的key会发生什么呢?

让我们来想象一下,我们将每本图书的出版年份作为key,转换到 Map<Integer, Book> 中。

public Map<Integer, Book> listToMapWithDupKeyError(List<Book> books) {
    return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getReleaseYear, Function.identity()));
}
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鉴于我们上面的例子,我们会看到一个 IllegalStateException 的异常:

@Test(expected = IllegalStateException.class)
public void whenMapHasDuplicateKey_without_merge_function_then_runtime_exception() {
    convertToMap.listToMapWithDupKeyError(bookList);
}
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要解决这个问题,我们需要使用另一种 toMap() 方法,附加一个参数,mergeFunction:

Collector<T, ?, M> toMap(Function<? super T, ? extends K> keyMapper,
  Function<? super T, ? extends U> valueMapper,
  BinaryOperator<U> mergeFunction)
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让我们引入一个merge函数,它表明,在发生冲突的情况下,我们保留现有的元素:

public Map<Integer, Book> listToMapWithDupKey(List<Book> books) {
    return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getReleaseYear, Function.identity(),
      (existing, replacement) -> existing));
}
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或者,换句话说,我们获得了未发生异常的元素:

@Test
public void whenMapHasDuplicateKeyThenMergeFunctionHandlesCollision() {
    Map<Integer, Book> booksByYear = convertToMap.listToMapWithDupKey(bookList);
    assertEquals(2, booksByYear.size());
    assertEquals("0395489318", booksByYear.get(1954).getIsbn());
}
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4. 其他Map类型

默认情况下, toMap() 方法将返回一个 HashMap 。 但是我们也可以返回不同的 Map 实现。

Collector<T, ?, M> toMap(Function<? super T, ? extends K> keyMapper,
  Function<? super T, ? extends U> valueMapper,
  BinaryOperator<U> mergeFunction,
  Supplier<M> mapSupplier)
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其中mapSupplier是一个函数,它返回一个新的、带有结果的空 Map 。

4.1. List 转换 ConcurrentMap

让我们以上面的例子为例,添加一个mapSupplier函数来返回一个 ConcurrentHashMap :

public Map<Integer, Book> listToConcurrentMap(List<Book> books) {
    return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getReleaseYear, Function.identity(),
      (o1, o2) -> o1, ConcurrentHashMap::new));
}
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下面我们测试一下

@Test
public void whenCreateConcurrentHashMap() {
    assertTrue(convertToMap.listToConcurrentMap(bookList) instanceof ConcurrentHashMap);
}
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4.2. List 转换 SortedMap

最后,让我们看看如何返回一个排序后的Map。为此,我们需要对 List<Book> 进行排序,并使用 TreeMap 作为mapSupplier参数:

public TreeMap<String, Book> listToSortedMap(List<Book> books) {
    return books.stream() 
      .sorted(Comparator.comparing(Book::getName))
      .collect(Collectors.toMap(Book::getName, Function.identity(), (o1, o2) -> o1, TreeMap::new));
}
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上面的代码将 List<Book> 按照书名进行排序,然后将结果收集到 TreeMap<String, Book> 中:

@Test
public void whenMapisSorted() {
    assertTrue(convertToMap.listToSortedMap(bookList).firstKey().equals("The Fellowship of the Ring"));
}
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