使用单个流数据实现多种功能的 Java 函数式编程答案

【问题标题】：Java functional programming for multiple functionality with single stream data使用单个流数据实现多种功能的 Java 函数式编程
【发布时间】：2020-10-05 22:36:50
【问题描述】：

有一个对象列表，例如：-

ID 员工 IN_COUNT OUT_COUNT 日期 1 ABC 5 7 2020-06-11 2 ABC 12 5 2020-06-12 3 ABC 9 6 2020-06-13

这是我从 List 对象中的查询中获得的三个日期的员工数据。
不是我想要三个日期之间IN_COUNT 和OUT_COUNT 的总数。这可以通过仅对IN_COUNT 进行第一次迭代流并调用sum() 来实现，然后在第二次迭代中，只能对OUT_COUNT 数据求和。但我不想重复列表两次。
这在使用流或任何其他选项的函数式编程中怎么可能实现。

【问题讨论】：

"但我不想重复列表两次。"为什么不呢？
为什么要使用流或“函数式编程”？这对于循环来说是微不足道的。
你能给我们一些代码吗？
如果不确切了解您的数据在 java 对象中是如何表示的，那就没什么好说的了。但是，是的，当您执行“纯流式传输”并最终进行汇总/收集时，您需要“每列一个流”。唯一的另一种方法是像使用普通 for 循环一样使用流，在其中处理 IN 和 OUT 的每个元素并总结两个“外部”计数器。
您还可以重写查询以直接返回总和 - 除非您需要单独的行数据用于其他用途，否则效率会更高。

标签： java functional-programming java-stream

【解决方案1】：

您正在尝试做的事情在函数式编程中被称为“折叠”操作。 Java 流将此称为“reduce”，而“sum”、“count”等只是专门的 reduce/folds。你只需要提供一个二进制累加函数。我假设 Java Bean 样式的 getter 和 setter 以及一个全 args 构造函数。我们只是忽略了我们积累中对象的其他字段：

List<MyObj> data = fetchData();
Date d = new Date();
MyObj res = data.stream()
    .reduce((a, b) -> {
        return new MyObj(0, a.getEmployee(),
            a.getInCount() + b.getInCount(), // Accumulate IN_COUNT
            a.getOutCount() + b.getOutCount(), // Accumulate OUT_COUNT
            d);
     })
    .orElseThrow();

这是简化的，假设列表中只有一名员工，但您可以使用标准流操作对流进行分区和分组 (groupBy)。

如果您不想或无法创建 MyObj，您可以使用不同的类型作为累加器。我将使用Map.entry，因为 Java 缺少 Pair/Tuple 类型：

Map.Entry<Integer, Integer> res = l.stream().reduce(
        Map.entry(0, 0), // Identity
        (sum, x) -> Map.entry(sum.getKey() + x.getInCount(), sum.getValue() + x.getOutCount()), // accumulate
        (s1, s2) -> Map.entry(s1.getKey() + s2.getKey(), s1.getValue() + s2.getValue()) // combine
    );

这里发生了什么？我们现在有一个 Pair accum, MyObj next -> Pair 的 reduce 函数。 'identity' 是我们的起始值，累加器函数将下一个 MyObj 添加到当前结果中，最后一个函数仅用于合并中间结果（例如，如果并行完成）。

太复杂了？我们可以拆分提取有趣属性和累积它们的步骤：

Map.Entry<Integer, Integer> res = l.stream()
    .map(x -> Map.entry(x.getInCount(), x.getOutCount()))
    .reduce((x, y) -> Map.entry(x.getKey() + y.getKey(), x.getValue() + y.getValue()))
    .orElseGet(() -> Map.entry(0, 0));

【讨论】：

您不需要每次都返回new MyObj。您可以将sum 中的a 或b 中的值简单化并返回。
@KunLun 在这种情况下，返回值必须是'MyObj'，所以我需要返回一个MyObj。 reduce的签名是：(T, T) -> T
如果列表很大，您将创建很多实例，这可能是有害的。看我的回答就明白了。我创建了一个身份对象并总结了那里的所有内容。
没错，这可能会产生很多垃圾。也可以修改并返回第一个参数。不幸的是，对于像我的 Map.entry 示例中的不可变类，您别无选择，只能创建新实例。垃圾收集器应该能够处理这个问题。

【解决方案2】：

您可以使用reduce 来完成此操作：

public class Counts{

    private int inCount;
    private int outCount;

    //constructor, getters, setters

}

public static void main(String[] args){

    List<Counts> list = new ArrayList<>();
    list.add(new Counts(5, 7));
    list.add(new Counts(12, 5));
    list.add(new Counts(9, 6));

    Counts total = list.stream().reduce(

                       //it's start point, like sum = 0
                       //you need this if you don't want to modify objects from list
                       new Counts(0,0), 

                       (sum, e) -> {

                           sum.setInCount( sum.getInCount() + e.getInCount() );
                           sum.setOutCount( sum.getOutCount() + e.getOutCount() );

                           return sum;

                       }

                   );

    System.out.println(total.getInCount() + " - " + total.getOutCount());

}

【讨论】：