如何使用 Java 8 Streams 对对象属性进行分组并映射到另一个对象？

Question

假设我有一组碰碰车，它们的侧面有尺寸、颜色和标识符（“汽车代码”）。

class BumperCar {
    int size;
    String color;
    String carCode;
}

现在我需要将碰碰车映射到DistGroup 对象中的List，每个对象都包含size、color 和List 的汽车代码属性。

class DistGroup {
    int size;
    Color color;
    List<String> carCodes;

    void addCarCodes(List<String> carCodes) {
        this.carCodes.addAll(carCodes);
    }
}

例如，

[
    BumperCar(size=3, color=yellow, carCode=Q4M),
    BumperCar(size=3, color=yellow, carCode=T5A),
    BumperCar(size=3, color=red, carCode=6NR)
]

应该导致：

[
    DistGroup(size=3, color=yellow, carCodes=[ Q4M, T5A ]),
    DistGroup(size=3, color=red, carCodes=[ 6NR ])
]

我尝试了以下方法，它实际上做了我想要它做的事情。但问题是它实现了中间结果（变成Map），我也认为它可以立即完成（也许使用mapping或collectingAndThen或reducing或其他东西），从而更优雅代码。

List<BumperCar> bumperCars = …;
Map<SizeColorCombination, List<BumperCar>> map = bumperCars.stream()
    .collect(groupingBy(t -> new SizeColorCombination(t.getSize(), t.getColor())));

List<DistGroup> distGroups = map.entrySet().stream()
    .map(t -> {
        DistGroup d = new DistGroup(t.getKey().getSize(), t.getKey().getColor());
        d.addCarCodes(t.getValue().stream()
            .map(BumperCar::getCarCode)
            .collect(toList()));
        return d;
    })
    .collect(toList());

如何在不使用中间结果的变量的情况下获得所需的结果？

编辑：如何在不实现中间结果的情况下获得所需的结果？我只是在寻找一种不会实现中间结果的方法，至少表面上不会。这意味着我不喜欢使用这样的东西：

something.stream()
    .collect(…) // Materializing
    .stream()
    .collect(…); // Materializing second time

当然，如果可能的话。

---

请注意，为简洁起见，我省略了 getter 和构造函数。您还可以假设 equals 和 hashCode 方法已正确实现。另请注意，我使用的是SizeColorCombination，我将其用作分组键。这个类显然包含属性size 和color。也可以使用 Tuple、Pair、Entry 等类或表示两个任意值组合的任何其他类。
编辑：另请注意，ol' skool for 循环当然可以使用，但这不在这个问题的范围内。

Answer 1

如果我们假设DistGroup 具有基于size 和color 的hashCode/equals，您可以这样做：

bumperCars
    .stream()
    .map(x -> {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add(x.getCarCode());
        return new SimpleEntry<>(x, list);
    })
    .map(x -> new DistGroup(x.getKey().getSize(), x.getKey().getColor(), x.getValue()))
    .collect(Collectors.toMap(
        Function.identity(),
        Function.identity(),
        (left, right) -> {
            left.getCarCodes().addAll(right.getCarCodes());
            return left;
        }))
    .values(); // Collection<DistGroup>

Answer 2

解决方案-1

只需将两个步骤合二为一：

List<DistGroup> distGroups = bumperCars.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(t -> new SizeColorCombination(t.getSize(), t.getColor())))
        .entrySet().stream()
        .map(t -> {
            DistGroup d = new DistGroup(t.getKey().getSize(), t.getKey().getColor());
            d.addCarCodes(t.getValue().stream().map(BumperCar::getCarCode).collect(Collectors.toList()));
            return d;
        })
        .collect(Collectors.toList());

解决方案-2

如果您可以使用 groupingBy 两次同时使用属性并将值映射为代码的 List，那么您的中间变量会好得多，例如：

Map<Integer, Map<String, List<String>>> sizeGroupedData = bumperCars.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(BumperCar::getSize,
                Collectors.groupingBy(BumperCar::getColor,
                        Collectors.mapping(BumperCar::getCarCode, Collectors.toList()))));

只需使用forEach 将其添加到最终列表中：

List<DistGroup> distGroups = new ArrayList<>();
sizeGroupedData.forEach((size, colorGrouped) ->
        colorGrouped.forEach((color, carCodes) -> distGroups.add(new DistGroup(size, color, carCodes))));

注意：我已更新您的构造函数，使其接受卡代码列表。

DistGroup(int size, String color, List<String> carCodes) {
    this.size = size;
    this.color = color;
    addCarCodes(carCodes);
}

进一步将第二种解决方案组合成一个完整的陈述（虽然我自己更喜欢 forEach 老实说）：

List<DistGroup> distGroups = bumperCars.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(BumperCar::getSize,
                Collectors.groupingBy(BumperCar::getColor,
                        Collectors.mapping(BumperCar::getCarCode, Collectors.toList()))))
        .entrySet()
        .stream()
        .flatMap(a -> a.getValue().entrySet()
                .stream().map(b -> new DistGroup(a.getKey(), b.getKey(), b.getValue())))
        .collect(Collectors.toList());

Answer 3

您可以使用以(HashMap<SizeColorCombination, DistGroup> res, BumperCar bc)为参数的BiConsumer进行收集

Collection<DistGroup> values = bumperCars.stream()
        .collect(HashMap::new, (HashMap<SizeColorCombination, DistGroup> res, BumperCar bc) -> {
                SizeColorCombination dg = new SizeColorCombination(bc.color, bc.size);
                DistGroup distGroup = res.get(dg);
                if(distGroup != null) {
                    distGroup.addCarCode(bc.carCode);
                }else {
                    List<String> codes = new ArrayList();
                    distGroup = new DistGroup(bc.size, bc.color, codes);
                    res.put(dg, distGroup);
                }
                },HashMap::putAll).values();

Answer 4

查看我的图书馆AbacusUtil:

StreamEx.of(bumperCars)
         .groupBy(c -> Tuple.of(c.getSize(), c.getColor()), BumperCar::getCarCode)
         .map(e -> new DistGroup(e.getKey()._1, e.getKey()._2, e.getValue())
         .toList();

Answer 5

我想出了另一个解决方案。

首先，我们稍微调整一下DistGroup 类：

class DistGroup {

    private int size;

    private String color;

    private List<String> carCodes;

    private DistGroup(int size, String color, List<String> carCodes) {
        this.size = size;
        this.color = color;
        this.carCodes = carCodes;
    }

    // So we can use a method reference nicely
    public static DistGroup ofBumperCar(BumperCar car) {
        return new DistGroup(car.size(), car.color(), new ArrayList<>(Arrays.asList(car.carCode())));
    }

    public DistGroup merge(DistGroup other) {
        assert size == other.size;
        assert Objects.equals(color, other.color);

        this.carCodes.addAll(other.carCodes);
        return this;
    }
}

请注意，我删除了 addCarCodes 方法，因为它不需要。

现在我们实际上可以很容易地使用Collectors::toMap 方法获得所需的结果。

Collection<DistGroup> dists = cars.stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        car -> new SizeColorGroup(car.size(), car.color()),
        DistGroup::ofBumperCar,
        DistGroup::merge
    ))
    .values();