Java? 教程（聚合操作）

DDreach 發布于2019-08-16 18:41 / 2170人閱讀

聚合操作

你使用集合做什么？你不可能簡單地將對象存儲在集合中并將它們留在那里，在大多數情況下，使用集合檢索存儲在其中的項。

再次考慮Lambda表達式小節中描述的場景，假設你正在創建一個社交網絡應用程序，你希望創建一個功能，使管理員能夠對滿足某些條件的社交網絡應用程序的成員執行任何類型的操作，例如發送消息。

如前所述，假設這個社交網絡應用程序的成員由以下Person類表示：

public class Person {

    public enum Sex {
        MALE, FEMALE
    }

    String name;
    LocalDate birthday;
    Sex gender;
    String emailAddress;
    
    // ...

    public int getAge() {
        // ...
    }

    public String getName() {
        // ...
    }
}

下面的示例使用for-each循環打印集合roster中包含的所有成員的名稱：

for (Person p : roster) {
    System.out.println(p.getName());
}

下面的示例打印集合roster中包含的所有成員，但使用集合操作forEach：

roster
    .stream()
    .forEach(e -> System.out.println(e.getName());

盡管在本例中，使用聚合操作的版本比使用for-each循環的版本要長，但是你將看到，對于更復雜的任務，使用批量數據操作的版本將更加簡潔。

在示例BulkDataOperationsExamples中找到本節中描述的代碼摘錄。

管道和流

管道是聚合操作的序列，下面的示例打印集合roster中包含的男性成員，其中包含由聚合操作filter和forEach組成的管道：

roster
    .stream()
    .filter(e -> e.getGender() == Person.Sex.MALE)
    .forEach(e -> System.out.println(e.getName()));

將此示例與下面的示例進行比較，下面的示例打印集合roster中包含的男性成員，并使用for-each循環：

for (Person p : roster) {
    if (p.getGender() == Person.Sex.MALE) {
        System.out.println(p.getName());
    }
}

管道包含以下組件：

源：可以是集合、數組、生成器函數或I/O通道，在本例中，源是集合roster。

零或多個中間操作，中間操作（如filter）生成一個新的流。

流是元素的序列，與集合不同，它不是存儲元素的數據結構，相反，流通過管道攜帶來自源的值，這個示例通過調用方法stream從集合roster創建一個流。

filter操作返回一個新的流，其中包含與其predicate匹配的元素（此操作的參數），在本例中，predicate是lambda表達式e -> e.getGender() == Person.Sex.MALE。如果對象e的gender字段的值為Person.Sex.MALE，則返回布爾值true，因此，本例中的filter操作返回一個包含集合roster中所有男性成員的流。

一個終端操作，終端操作（如forEach）生成非流結果，如原始值（如雙精度值）、集合，或者在forEach的情況下，根本沒有值。在本例中，forEach操作的參數是lambda表達式e -> System.out.println(e.getName())，調用對象e上的getName方法（Java運行時和編譯器推斷對象e的類型是Person）。

下面的示例計算集合roster中包含的所有男性成員的平均年齡，其中管道由聚合操作filter、mapToInt和average組成：

double average = roster
    .stream()
    .filter(p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE)
    .mapToInt(Person::getAge)
    .average()
    .getAsDouble();

mapToInt操作返回一個類型為IntStream的新流（這是一個只包含整數值的流），該操作將其參數中指定的函數應用于特定流中的每個元素，在這個例子中，函數是Person::getAge，它是一個方法引用，返回成員的年齡（或者，你可以使用lambda表達式e -> e. getage()）。因此，本例中的mapToInt操作返回一個流，其中包含集合roster中所有男性成員的年齡。

average操作計算類型IntStream中包含的元素的平均值，它返回一個OptionalDouble類型的對象，如果流不包含元素，則average操作返回OptionalDouble的空實例，調用getAsDouble方法將拋出NoSuchElementException。JDK包含許多終端操作，比如average，通過組合流的內容返回一個值，這些操作稱為歸納操作。

聚合操作和迭代器之間的區別

像forEach這樣的聚合操作看起來像迭代器，然而，它們有幾個根本的區別：

它們使用內部迭代：聚合操作不包含像next這樣的方法來指示它們處理集合的下一個元素，使用內部委托，應用程序決定迭代什么集合，但是JDK決定如何迭代集合，使用外部迭代，你的應用程序將確定它迭代哪些集合以及如何迭代。然而，外部迭代只能按順序迭代集合的元素，內部迭代沒有這種限制，它可以更容易地利用并行計算，這涉及到將一個問題劃分為子問題，同時解決這些問題，然后將子問題的解的結果組合起來。

它們處理來自流的元素：聚合操作處理流中的元素，而不是直接從集合中聚合，因此，它們也稱為流操作。

它們支持將行為作為參數：可以將lambda表達式指定為大多數聚合操作的參數，這使你能夠自定義特定聚合操作的行為。

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