使用 Java Stream groupingBy 时添加元素的正确姿势-java教程-PHP中文网

使用 Java Stream groupingBy 时添加元素的正确姿势

心靈之曲

发布： 2025-11-16 17:43:01

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使用 Java Stream groupingBy 时添加元素的正确姿势

在 Java Stream API 中，`groupingBy` 方法是一个强大的工具，用于将集合中的元素按照指定的条件进行分组。然而，在分组过程中，我们有时需要根据一定的条件来决定是否添加某个元素，或者对元素进行一些转换。本文将深入探讨如何在使用 `groupingBy` 时，有条件地添加元素，并避免常见的陷阱。 ### 使用 `filtering` Collector 进行条件添加 Java 12 引入了 `filtering` Collector，它允许我们在 `groupingBy` 之后，对每个分组的结果进行过滤。`filtering` Collector 接受一个 `Predicate`，只有满足该谓词的元素才会被保留在最终的结果中。以下是一个示例，展示了如何使用 `filtering` Collector 来实现有条件地添加元素： ```java import java.util.List; import java.util.Map; import java.util.Set; import java.util.stream.Collectors; import java.util.HashSet; import java.util.Objects; public class GroupingByExample { public enum IOType { NONE, TYPE1, TYPE2 } public static 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); } public void setIoTypes(Set<IOType> ioTypes) { this.ioTypes = ioTypes; } } public static void main(String[] args) { List<User> userList = List.of( new User("menu1:group1:TYPE1"), new User("menu1:group1:TYPE2"), new User("menu2:group2:TYPE1"), new User("menu1:group1:NONE") ); String DELIMITER = ":"; Map<String, List<User>> groupedUsers = userList.stream() .collect(Collectors.groupingBy( e -> { String[] arr = e.getStringSeq().split(DELIMITER); return String.join(DELIMITER, arr[0], arr[1]); }, Collectors.filtering( e -> { String[] arr = e.getStringSeq().split(DELIMITER); return !arr[2].equals("NONE"); // 过滤掉 IOType 为 NONE 的元素 }, Collectors.toList() ) )); System.out.println(groupedUsers); // Output: {menu2:group2=[GroupingByExample$User@48524c6f], menu1:group1=[GroupingByExample$User@4f023edb, GroupingByExample$User@3cd1a2f1]} } }

在这个例子中，我们首先按照 menu 和 group 的组合对 userlist 进行分组。然后，我们使用 filtering collector 来过滤掉 iotype 为 none 的元素。

注意： 如果某个分组中的所有元素都被 filtering Collector 过滤掉，那么该分组的键仍然会存在于结果 Map 中，但是对应的值将会是一个空列表。

filter 操作 vs. filtering Collector

filter 操作和 filtering Collector 的区别在于它们的作用范围不同。filter 操作是在流的中间阶段进行的，它会过滤掉不满足条件的元素，从而影响后续的所有操作。而 filtering Collector 是在 groupingBy 之后进行的，它只会过滤掉每个分组中的元素，而不会影响其他分组。

如果在分组之前就可以确定哪些元素需要被过滤掉，那么使用 filter 操作会更加高效。例如：

import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;

public class GroupingByExample {

    public enum IOType {
        NONE, TYPE1, TYPE2
    }

    public static 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);
        }

        public void setIoTypes(Set<IOType> ioTypes) {
            this.ioTypes = ioTypes;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<User> userList = List.of(
                new User("menu1:group1:TYPE1"),
                new User("menu1:group1:TYPE2"),
                new User("menu2:group2:TYPE1"),
                new User("menu1:group1:NONE")
        );

        String DELIMITER = ":";

        Map<String, List<User>> groupedUsers = userList.stream()
                .filter(e -> !e.getStringSeq().split(DELIMITER)[2].equals("NONE")) // 在分组之前过滤掉 IOType 为 NONE 的元素
                .collect(Collectors.groupingBy(
                        e -> {
                            String[] arr = e.getStringSeq().split(DELIMITER);
                            return String.join(DELIMITER, arr[0], arr[1]);
                        }
                ));

        System.out.println(groupedUsers);
        // Output: {menu2:group2=[GroupingByExample$User@48524c6f], menu1:group1=[GroupingByExample$User@4f023edb, GroupingByExample$User@3cd1a2f1]}
    }
}

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在这个例子中，我们在分组之前使用 filter 操作过滤掉了 IOType 为 NONE 的元素。这样可以避免在分组之后再进行过滤，从而提高效率。此外，由于在分组之前已经过滤掉了所有 IOType 为 NONE 的元素，因此结果 Map 中不会存在对应的键。

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避免副作用

在流操作中，应该避免使用副作用。副作用是指函数除了返回值之外，还修改了外部状态。例如，在 mapping 函数中修改传入的 User 对象的 ioTypes 属性就是一个副作用。

副作用可能会导致流操作的结果变得不可预测，并且难以调试。为了避免副作用，应该尽量使用纯函数。纯函数是指只依赖于输入参数，并且不修改外部状态的函数。

如果必须使用副作用，那么应该尽量将其限制在流操作的末尾，并且要确保副作用不会影响后续的操作。

总结

在使用 Java Stream 的 groupingBy 方法进行分组时，可以使用 filtering Collector 来有条件地添加元素。filtering Collector 允许我们在分组之后，对每个分组的结果进行过滤。如果在分组之前就可以确定哪些元素需要被过滤掉，那么使用 filter 操作会更加高效。在流操作中，应该避免使用副作用，尽量使用纯函数。

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