Java 函数式编程（三）：函数式数据处理：强大方便的收集器

1. 怎样理解 collect

• 定义：<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector)
• 它接受一个收集器 collector 作为参数，类型是 Collector，这是一个接口

2. 与 toList 类似的容器收集器还有哪些

• toSet：可以排重。toList 背后的容器是 ArrayList，toSet 背后的容器是 HashSet
• toCollection：通用的容器收集器，可以用于任何 Collection 接口的实现类。比如，如果希望排重但又希望保留出现的顺序，可以使用 LinkedHashSet，Collector 可以这么创建：Collectors.toCollection(LinkedHashSet::new);
• toMap：将元素流转换为一个 Map。Map 有键和值两部分，toMap 至少需要两个参数，一个将元素转换为键，另一个将元素转换为值

3. 怎样理解字符串收集器

• 除了将元素流收集到容器中，另一个常见的操作是收集为一个字符串

• 针对这种需求，Collectors 提供了 joining 收集器

  • public static Collector<CharSequence, ?, String> joining()：简单地把元素连接起来
  • public static Collector<CharSequence, ?, String> joining(CharSequence delimiter, CharSequence prefix, CharSequence suffix)：支持一个分隔符，还可以给整个结果字符串加前缀和后缀

• joining 收集器的内部也利用了 StringBuilder

4. 怎样理解分组

• 分组类似于数据库查询语言 SQL 中的 group by 语句，它将元素流中的每个元素分到一个组，可以针对分组再进行处理和收集

• 最基本的分组收集器为：public static <T, K> Collector<T, ?, Map<K, List<T>>> groupingBy(Function<? super T, ? extends K> classifier)

  • 参数是一个类型为 Function 的分组器 classifier，它将类型为 T 的元素转换为类型为 K 的一个值，这个值表示分组值
  • 所有分组值一样的元素会被归为同一个组，放到一个列表中，所以返回值类型是 Map<K, List<T>>

• 分组计数、找最大/最小元素：将元素按一定标准分为多组，然后计算每组的个数，按一定标准找最大或最小元素。Collectors 提供了一些对应的收集器，一般用作下游收集器，比如 maxBy、minBy、counting

• 分组数值统计：除了基本的分组计数，还经常需要进行一些分组数值统计，比如求学生分数的和、平均分、最高分、最低分等，针对 int、long 和 double 类型，Collectors 提供了专门的收集器

• 分组内的 map：对于每个分组内的元素，我们感兴趣的可能不是元素本身，而是它的某部分信息

  • 在 Stream API 中，Stream 有 map 方法，可以将元素进行转换，Collectors 也为分组元素提供了函数 mapping：交给下游收集器 downstream 的不再是元素本身，而是应用转换函数 mapper 之后的结果
  • Stream 有 flatMap 方法，Java 9 为 Collectors 增加了分组内的 flatMap 方法 flatMapping，它与 mapping 的关系如同 Stream 中 flatMap 和 map 的关系
  • 分组结果处理（filter、sort、skip、limit）：Collector 没有专门的收集器，但有一个通用的方法：public static<T, A, R, RR> Collector<T, A, RR> collectingAndThen(Collector<T, A, R> downstream, Function<R, RR> finisher)，接受一个下游收集器 downstream 和 一个 finisher，返回一个收集器
  • 分区：分组的一个特殊情况是分区，就是将流按 true、false 分为两个组。Collectors 有专门的分区函数 partitioningBy()
  • 多级分组：groupingBy 和 parttitionBy 都可以接受一个下游收集器，对同一个分组或分区内的元素进行进一步收集，而下游收集器又可以是分组或分区，以构建多级分组