Java8 - 定制归一化收集器（reducing）得到自定义结果集

reducing简介

reducing 是一个收集器（操作），从字面意义上可以理解为“减少操作”：输入多个元素，在一定的操作后，元素减少。

reducing 有多个重载方法，其中一个方法如下：

public static <T> Collector<T,?,Optional<T>> reducing(BinaryOperator<T> op)

以上方法，JDK对其的描述是：

Returns a Collector which performs a reduction of its input elements under a specified BinaryOperator. The result is described as an Optional. （返回一个收集器，该收集器在指定的二进制操作符下执行其输入元素的减少。结果被描述为可选的 <T>。）

reducing的应用

reducing 是一个非常有用的收集器，可以用在多层流、下游数据分组或分区等场合。

下面是一个例子：
给定一组 Person 对象，每个 Person 都有 city（所在城市）和 height（身高）属性，编写一个程序，统计出每个不同的城市最大、最小身高值。

import java.util.*;
import java.util.function.BinaryOperator;import static java.util.stream.Collectors.groupingBy;
import static java.util.stream.Collectors.reducing;/*** ReducingDemo** @author Zebe*/
public class ReducingDemo {/*** 运行入口** @param args 运行参数*/public static void main(String[] args) {List<Person> personList = getPersonList(1000000);functionStyle(personList);normalStyle(personList);}/*** 函数式编程风格（3行处理代码）* @param personList Person 列表*/private static void functionStyle(List<Person> personList) {long start = System.currentTimeMillis();// 创建一个比较器，取名为 byHeight （通过高度来比较）Comparator<Person> byHeight = Comparator.comparingInt(Person::getHeight);// 创建一个归一收集器Map<City, Optional<Person>> tallestByCity = personList.stream().collect(groupingBy(Person::getCity, reducing(BinaryOperator.maxBy(byHeight))));long usedTime = System.currentTimeMillis() - start;printResult("函数式编程风格", personList.size(), usedTime, tallestByCity);}/*** 普通编程风格（20行处理代码）* @param personList Person 列表*/private static void normalStyle(List<Person> personList) {long start = System.currentTimeMillis();// 创建一个结果集Map<City, Optional<Person>> tallestByCity = new HashMap<>();// 第一步：找出所有的不同城市Set<City> cityList = new HashSet<>();for (Person person : personList) {if (!cityList.contains(person.getCity())) {cityList.add(person.getCity());}}// 第二部，遍历所有城市，遍历所有人找出每个城市的最大身高for (City city : cityList) {int maxHeight = 0;Person tempPerson = null;for (Person person : personList) {if (person.getCity().equals(city)) {if (person.getHeight() > maxHeight) {maxHeight = person.getHeight();tempPerson = person;}}}tallestByCity.put(city, Optional.ofNullable(tempPerson));}long usedTime = System.currentTimeMillis() - start;printResult("普通编程风格", personList.size(), usedTime, tallestByCity);}/*** 获取Person列表* @param numbers 要获取的数量* @return 返回指定数量的 Person 列表*/private static List<Person> getPersonList(int numbers) {// 创建城市final City cityChengDu = new City("成都");final City cityNewYork = new City("纽约");List<Person> people = new ArrayList<>();// 创建指定数量的Person，并指定不同的城市和相对固定的身高值for (int i = 0; i < numbers; i++) {if (i % 2 == 0) {// 成都最大身高185people.add(new Person(cityChengDu, 185));} else if (i % 3 == 0) {people.add(new Person(cityChengDu, 170));} else if (i % 5 == 0) {// 成都最小身高160people.add(new Person(cityChengDu, 160));} else if (i % 7 == 0) {// 纽约最大身高200people.add(new Person(cityNewYork, 200));} else if (i % 9 == 0) {people.add(new Person(cityNewYork, 185));} else if (i % 11 == 0) {// 纽约最小身高165people.add(new Person(cityNewYork, 165));} else {// 默认添加纽约最小身高165people.add(new Person(cityNewYork, 165));}}return people;}/*** 输出结果* @param styleName 风格名称* @param totalPerson 总人数* @param usedTime 计算耗时* @param tallestByCity 统计好最大身高的城市分组MAP*/private static void printResult(String styleName, long totalPerson, long usedTime, Map<City, Optional<Person>> tallestByCity) {System.out.println("\n" + styleName + "：计算 " + totalPerson + " 个人所在不同城市最大身高的结果如下：（耗时 " + usedTime + " ms）");tallestByCity.forEach((city, person) -> {person.ifPresent(p -> System.out.println(city.getName() + " -> " + p.getHeight()));});}}

Person类

/*** Person** @author Zebe*/
public class Person {/*** 所在城市*/private City city;/*** 身高*/private int height;/*** 构造器* @param city 所在城市* @param height 身高*/public Person(City city, int height) {this.city = city;this.height = height;}public City getCity() {return city;}public void setCity(City city) {this.city = city;}public int getHeight() {return height;}public void setHeight(int height) {this.height = height;}
}

City类

/*** City** @author Zebe*/
public class City {/*** 城市名*/private String name;/*** 构造器* @param name 城市名*/public City(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}

注：以上代码如果要计算最小值、平均值，将 maxBy 换成 minBy 就可以了。

输出结果

程序输出结果如下：

函数式编程风格：计算 1000000 个人所在不同城市最大身高的结果如下：（耗时 149 ms）
成都 -> 185
纽约 -> 200普通编程风格：计算 1000000 个人所在不同城市最大身高的结果如下：（耗时 82 ms）
成都 -> 185
纽约 -> 200

可以看出，函数式编程的效率不一定会比普通编程效率更高，甚至相对要慢一点，但是，函数式编程的好处在于：

把参数作为一个函数，而不是值，实现了只有在需要的时候才计算（惰性求值）。
使用 lambda 表达式能够简化程序表达的含义，使程序更简洁明了。

本文原文地址：https://blog.csdn.net/zebe1989/article/details/82855511

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