JavaStreamgroupingBy使用详解

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本文旨在解决在使用Java Stream的groupingBy操作时，如何根据条件添加元素的问题。通过结合filtering Collector，可以在分组后对元素进行筛选，并避免副作用，从而实现更清晰、更高效的数据处理。本文将提供详细的代码示例和注意事项，帮助你更好地理解和应用这一技术。

在使用Java Stream的groupingBy操作时，有时需要在分组后根据特定条件添加或过滤元素。直接在mapping操作中进行条件判断并添加元素可能会导致代码可读性降低，甚至引入副作用。更优雅的解决方案是结合filtering Collector，在mapping之后对元素进行筛选。

使用filtering Collector

filtering Collector允许你指定一个Predicate，只有满足该谓词的元素才会被保留在最终结果中。其基本结构如下：

.collect(Collectors.groupingBy(
    e -> { /* 分类函数 */ },
    Collectors.filtering(e -> { /* 谓词 */ },
        Collectors.mapping(e -> { /* 映射函数 */ },
            Collectors.toList())
    )
))

• 分类函数 (classifier Function of groupingBy): 决定元素如何分组的函数。
• 谓词 (Predicate of filtering): 用于筛选元素的条件。只有满足该条件的元素才会被保留。
• 映射函数 (mapper Function of mapping): 将元素转换为另一种类型的函数。

示例：

假设我们有一个User类，其中包含stringSeq属性和一个ioTypes集合。我们希望根据stringSeq的前两个部分进行分组，并且只保留ioTypes不为空的User对象。

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

enum IOType {
    NONE, TYPE1, TYPE2
}

class User {
    private String stringSeq;
    private Set<IOType> ioTypes;

    public User(String stringSeq) {
        this.stringSeq = stringSeq;
        this.ioTypes = new HashSet<>();
    }

    public String getStringSeq() {
        return stringSeq;
    }

    public Set<IOType> getIoTypes() {
        return ioTypes;
    }

    public void addIoType(IOType ioType) {
        this.ioTypes.add(ioType);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "stringSeq='" + stringSeq + '\'' +
                ", ioTypes=" + ioTypes +
                '}';
    }
}


public class GroupingByExample {

    private static final String DELIMITER = "-";
    private static final int MENU_IDX = 0;
    private static final int GROUP_IDX = 1;
    private static final int IO_TYPE_IDX = 2;

    public static void main(String[] args) {
        List<User> userList = new ArrayList<>();
        userList.add(new User("MENU1-GROUP1-TYPE1"));
        userList.add(new User("MENU1-GROUP1-TYPE2"));
        userList.add(new User("MENU2-GROUP2-TYPE1"));
        userList.add(new User("MENU2-GROUP2-TYPE2"));
        userList.add(new User("MENU3-GROUP3-")); // Invalid data
        userList.add(new User("MENU3-GROUP3-TYPE1"));

        Map<String, List<User>> groupedUsers = userList.stream()
                .collect(Collectors.groupingBy(
                        e -> {
                            String[] arr = e.getStringSeq().split(DELIMITER);
                            return String.join(DELIMITER, arr[MENU_IDX], arr[GROUP_IDX]);
                        },
                        Collectors.filtering(e -> {
                                    String[] arr = e.getStringSeq().split(DELIMITER);
                                    if(arr.length <= IO_TYPE_IDX) return false;
                                    IOType ioType = IOType.valueOf(arr[IO_TYPE_IDX]);
                                    e.addIoType(ioType);
                                    return !e.getIoTypes().isEmpty();
                                },
                                Collectors.toList()
                        )
                ));

        groupedUsers.forEach((key, value) -> {
            System.out.println("Key: " + key);
            value.forEach(System.out::println);
        });
    }
}

在这个例子中，filtering Collector确保只有在ioTypes集合不为空的情况下，User对象才会被包含在最终的分组结果中。

filter() 操作与 filtering() Collector 的区别

需要注意的是，filter()操作和filtering() Collector的行为有所不同。如果某个Key对应的所有元素都不满足filtering() Collector的谓词，那么该Key仍然会出现在结果Map中，但其对应的值将是一个空列表。而如果使用filter()操作，则该Key根本不会出现在结果Map中。

避免副作用

在mapping()函数中修改函数参数（例如，直接修改User对象的ioTypes集合）是一种副作用。虽然在某些情况下可能不会导致问题，但通常不建议这样做，因为它会使代码更难理解和维护。

总结

通过结合groupingBy和filtering Collector，可以更加灵活和清晰地处理分组后的数据。这种方法不仅可以根据条件筛选元素，还可以避免副作用，提高代码的可读性和可维护性。 在实际应用中，应根据具体需求选择合适的方案。如果需要在分组前过滤元素，可以使用filter()操作；如果需要在分组后根据条件筛选元素，则可以使用filtering() Collector。

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