文章目錄

• Pre
• Collector接口聲明的方法
• 理解 Collector接口中聲明的方法
• • 1.建立新的結(jié)果容器： supplier 方法
  • 2.將元素添加到結(jié)果容器： accumulator 方法
  • 3.對(duì)結(jié)果容器應(yīng)用最終轉(zhuǎn)換： finisher 方法
  • 4.合并兩個(gè)結(jié)果容器： combiner 方法
  • 5. characteristics 方法
• 自定義Collector Demo

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Pre

Collector 接口包含了一系列方法，為實(shí)現(xiàn)具體的歸約操作（即收集器）提供了范本。

我們已經(jīng)看過了 Collector 接口中實(shí)現(xiàn)的許多收集器，例如 toList 或 groupingBy 。這也意味著可以為 Collector 接口提供自己的實(shí)現(xiàn)，從而自由地創(chuàng)建自定義歸約操作。

要開始使用 Collector 接口，我們先看看toList 工廠方法，它會(huì)把流中的所有元素收集成一個(gè) List 。我們當(dāng)時(shí)說在日常工作中經(jīng)常會(huì)用到這個(gè)收集器，而且它也是寫起來比較直觀的一個(gè)，至少理論上如此。通過仔細(xì)研究這個(gè)收集器是怎么實(shí)現(xiàn)的。

我們可以很好地了解 Collector 接口是怎么定義的，以及它的方法所返回的函數(shù)在內(nèi)部是如何為collect 方法所用的。

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Collector接口聲明的方法

首先讓我們?cè)谙旅娴牧斜碇锌纯?Collector 接口的定義，它列出了接口的簽名以及聲明的五個(gè)方法。

• T 是流中要收集的項(xiàng)目的泛型。
• A 是累加器的類型，累加器是在收集過程中用于累積部分結(jié)果的對(duì)象。
• R 是收集操作得到的對(duì)象（通常但并不一定是集合）的類型。

例如，你可以實(shí)現(xiàn)一個(gè) ToListCollector<T> 類，將 Stream<T> 中的所有元素收集到一個(gè)List<T> 里，它的簽名如下

public class ToListCollector<T> implements Collector<T, List<T>, List<T>>

待會(huì)揭秘 這里用于累積的對(duì)象也將是收集過程的最終結(jié)果

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理解 Collector接口中聲明的方法

現(xiàn)在我們可以一個(gè)個(gè)來分析Collector 接口聲明的五個(gè)方法了。通過分析，你會(huì)注意到，前四個(gè)方法都會(huì)返回一個(gè)會(huì)被 collect 方法調(diào)用的函數(shù)，而第五個(gè)方法 characteristics 則提供了一系列特征，也就是一個(gè)提示列表，告訴 collect 方法在執(zhí)行歸約操作的時(shí)候可以應(yīng)用哪些優(yōu)化（比如并行化）。

1.建立新的結(jié)果容器： supplier 方法

supplier 方法必須返回一個(gè)結(jié)果為空的 Supplier ，也就是一個(gè)無參數(shù)函數(shù)，在調(diào)用時(shí)它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)空的累加器實(shí)例，供數(shù)據(jù)收集過程使用。

很明顯，對(duì)于將累加器本身作為結(jié)果返回的收集器，比如我們的 ToListCollector ，在對(duì)空流執(zhí)行操作的時(shí)候，這個(gè)空的累加器也代表了收集過程的結(jié)果。

在我們的 ToListCollector 中， supplier 返回一個(gè)空的 List ，如下所示：

public Supplier<List<T>> supplier() {return () -> new ArrayList<T>(); }

請(qǐng)注意你也可以只傳遞一個(gè)構(gòu)造函數(shù)引用：

public Supplier<List<T>> supplier() { return ArrayList::new; }

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2.將元素添加到結(jié)果容器： accumulator 方法

accumulator 方法會(huì)返回執(zhí)行歸約操作的函數(shù)。當(dāng)遍歷到流中第n個(gè)元素時(shí)，這個(gè)函數(shù)執(zhí)行時(shí)會(huì)有兩個(gè)參數(shù)：保存歸約結(jié)果的累加器（已收集了流中的前 n-1 個(gè)項(xiàng)目），還有第n個(gè)元素本身。

該函數(shù)將返回 void ，因?yàn)槔奂悠魇窃桓?#xff0c;即函數(shù)的執(zhí)行改變了它的內(nèi)部狀態(tài)以體現(xiàn)遍歷的元素的效果。

對(duì)于 ToListCollector ，這個(gè)函數(shù)僅僅會(huì)把當(dāng)前項(xiàng)目添加至已經(jīng)遍歷過的項(xiàng)目的列表：

public BiConsumer<List<T>, T> accumulator() {return (list, item) -> list.add(item); }

你也可以使用方法引用，這會(huì)更為簡(jiǎn)潔：

public BiConsumer<List<T>, T> accumulator() {return List::add; }

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3.對(duì)結(jié)果容器應(yīng)用最終轉(zhuǎn)換： finisher 方法

在遍歷完流后， finisher 方法必須返回在累積過程的最后要調(diào)用的一個(gè)函數(shù)，以便將累加器對(duì)象轉(zhuǎn)換為整個(gè)集合操作的最終結(jié)果。

通常，就像 ToListCollector 的情況一樣，累加器對(duì)象恰好符合預(yù)期的最終結(jié)果，因此無需進(jìn)行轉(zhuǎn)換。所以 finisher 方法只需返回 identity 函數(shù)：

public Function<List<T>, List<T>> finisher() {return Function.identity(); }

這三個(gè)方法已經(jīng)足以對(duì)流進(jìn)行順序歸約，至少從邏輯上看可以按下圖進(jìn)行。

實(shí)踐中的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可能還要復(fù)雜一點(diǎn)，一方面是因?yàn)榱鞯难舆t性質(zhì)，可能在 collect 操作之前還需要完成其他中間操作的流水線，另一方面則是理論上可能要進(jìn)行并行歸約。

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4.合并兩個(gè)結(jié)果容器： combiner 方法

四個(gè)方法中的最后一個(gè)—— combiner 方法會(huì)返回一個(gè)供歸約操作使用的函數(shù)，它定義了對(duì)
流的各個(gè)子部分進(jìn)行并行處理時(shí)，各個(gè)子部分歸約所得的累加器要如何合并。

對(duì)于 toList 而言，這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單，只要把從流的第二個(gè)部分收集到的項(xiàng)目列表加到遍歷第一部分時(shí)得到的列表后面就行了：

public BinaryOperator<List<T>> combiner() {return (list1, list2) -> {list1.addAll(list2);return list1; } }

有了這第四個(gè)方法，就可以對(duì)流進(jìn)行并行歸約了。它會(huì)用到Java 7中引入的分支/合并框架和Spliterator 抽象， 如下圖所示

原始流會(huì)以遞歸方式拆分為子流，直到定義流是否需要進(jìn)一步拆分的一個(gè)條件為非（如果分布式工作單位太小，并行計(jì)算往往比順序計(jì)算要慢，而且要是生成的并行任務(wù)比處理器內(nèi)核數(shù)多很多的話就毫無意義了）。

現(xiàn)在，所有的子流都可以并行處理，即對(duì)每個(gè)子流應(yīng)用【見順序歸約過程的邏輯步驟】的順序歸約算法。

最后，使用收集器 combiner 方法返回的函數(shù)，將所有的部分結(jié)果兩兩合并。這時(shí)會(huì)把原始流每次拆分時(shí)得到的子流對(duì)應(yīng)的結(jié)果合并起來。

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5. characteristics 方法

最后一個(gè)方法—— characteristics 會(huì)返回一個(gè)不可變的 Characteristics 集合，它定義了收集器的行為——尤其是關(guān)于流是否可以并行歸約，以及可以使用哪些優(yōu)化的提示。

Characteristics 是一個(gè)包含三個(gè)項(xiàng)目的枚舉。

• UNORDERED ——?dú)w約結(jié)果不受流中項(xiàng)目的遍歷和累積順序的影響
• CONCURRENT —— accumulator 函數(shù)可以從多個(gè)線程同時(shí)調(diào)用，且該收集器可以并行歸約流。如果收集器沒有標(biāo)為 UNORDERED ，那它僅在用于無序數(shù)據(jù)源時(shí)才可以并行歸約。
• IDENTITY_FINISH ——這表明完成器方法返回的函數(shù)是一個(gè)恒等函數(shù)，可以跳過。這種情況下，累加器對(duì)象將會(huì)直接用作歸約過程的最終結(jié)果。這也意味著，將累加器 A 不加檢查地轉(zhuǎn)換為結(jié)果 R 是安全的。

我們迄今開發(fā)的 ToListCollector 是 IDENTITY_FINISH 的，因?yàn)橛脕砝鄯e流中元素的List 已經(jīng)是我們要的最終結(jié)果，用不著進(jìn)一步轉(zhuǎn)換了，但它并不是 UNORDERED ，因?yàn)橛迷谟行蛄魃系臅r(shí)候，我們還是希望順序能夠保留在得到的 List 中。

最后，它是CONCURRENT 的，但我們剛才說過了，僅僅在背后的數(shù)據(jù)源無序時(shí)才會(huì)并行處理。

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自定義Collector Demo

public class ToListCollector<T> implements Collector<T, List<T>, List<T>> {private void log(final String log) {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-" + log);}@Overridepublic Supplier<List<T>> supplier() {log("supplier");return ArrayList::new;}@Overridepublic BiConsumer<List<T>, T> accumulator() {log("accumulator");return List::add;}@Overridepublic BinaryOperator<List<T>> combiner() {log("combiner");return (list1, list2) -> {list1.addAll(list2);return list1;};}@Overridepublic Function<List<T>, List<T>> finisher() {log("finisher");return t -> t;}@Overridepublic Set<Characteristics> characteristics() {log("characteristics");return Collections.unmodifiableSet(EnumSet.of(Characteristics.IDENTITY_FINISH, Characteristics.CONCURRENT));}

測(cè)試下

public class CustomerCollectorAction {public static void main(String[] args) {Collector<String, List<String>, List<String>> collector = new ToListCollector<>();String[] arrs = new String[]{"Artisan", "Yang", "Hello", "Lambda", "Collector", "Java 8", "Stream"};List<String> result = Arrays.asList( arrs).parallelStream().filter(s -> s.length() >= 5).collect(collector);System.out.println(result);} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java 8 - 自定义Collector的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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