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Java? 教程（聚合操作）

DDreach / 2179人閱讀

聚合操作

你使用集合做什么？你不可能簡(jiǎn)單地將對(duì)象存儲(chǔ)在集合中并將它們留在那里，在大多數(shù)情況下，使用集合檢索存儲(chǔ)在其中的項(xiàng)。

再次考慮Lambda表達(dá)式小節(jié)中描述的場(chǎng)景，假設(shè)你正在創(chuàng)建一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，你希望創(chuàng)建一個(gè)功能，使管理員能夠?qū)M足某些條件的社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的成員執(zhí)行任何類型的操作，例如發(fā)送消息。

如前所述，假設(shè)這個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(huán)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(huán)的版本要長(zhǎng)，但是你將看到，對(duì)于更復(fù)雜的任務(wù)，使用批量數(shù)據(jù)操作的版本將更加簡(jiǎn)潔。

在示例BulkDataOperationsExamples中找到本節(jié)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(jìn)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(huán)：

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(shù)組、生成器函數(shù)或I/O通道，在本例中，源是集合roster。

零或多個(gè)中間操作，中間操作（如filter）生成一個(gè)新的流。

流是元素的序列，與集合不同，它不是存儲(chǔ)元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，相反，流通過管道攜帶來自源的值，這個(gè)示例通過調(diào)用方法stream從集合roster創(chuàng)建一個(gè)流。

filter操作返回一個(gè)新的流，其中包含與其predicate匹配的元素（此操作的參數(shù)），在本例中，predicate是lambda表達(dá)式e -> e.getGender() == Person.Sex.MALE。如果對(duì)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(gè)包含集合roster中所有男性成員的流。

一個(gè)終端操作，終端操作（如forEach）生成非流結(jié)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(shù)是lambda表達(dá)式e -> System.out.println(e.getName())，調(diào)用對(duì)象e上的getName方法（Java運(yùn)行時(shí)和編譯器推斷對(duì)象e的類型是Person）。

下面的示例計(jì)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(gè)類型為IntStream的新流（這是一個(gè)只包含整數(shù)值的流），該操作將其參數(shù)中指定的函數(shù)應(yīng)用于特定流中的每個(gè)元素，在這個(gè)例子中，函數(shù)是Person::getAge，它是一個(gè)方法引用，返回成員的年齡（或者，你可以使用lambda表達(dá)式e -> e. getage()）。因此，本例中的mapToInt操作返回一個(gè)流，其中包含集合roster中所有男性成員的年齡。

average操作計(jì)算類型IntStream中包含的元素的平均值，它返回一個(gè)OptionalDouble類型的對(duì)象，如果流不包含元素，則average操作返回OptionalDouble的空實(shí)例，調(diào)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(nèi)容返回一個(gè)值，這些操作稱為歸納操作。

聚合操作和迭代器之間的區(qū)別

像forEach這樣的聚合操作看起來像迭代器，然而，它們有幾個(gè)根本的區(qū)別：

它們使用內(nèi)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(gè)元素，使用內(nèi)部委托，應(yīng)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(yīng)用程序?qū)⒋_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(nèi)部迭代沒有這種限制，它可以更容易地利用并行計(jì)算，這涉及到將一個(gè)問題劃分為子問題，同時(shí)解決這些問題，然后將子問題的解的結(jié)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(shù)：可以將lambda表達(dá)式指定為大多數(shù)聚合操作的參數(shù)，這使你能夠自定義特定聚合操作的行為。

上一篇：SortedMap接口

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