非常好用的三款Java Stream API扩展库

前言

在Java8中引入的流API可能仍然是Java在过去几年中包含的最重要的新特性。我认为每个Java开发人员在其职业生涯中都有机会使用JAVA STRAM API。或者我更愿意说，你可能每天都在使用它。但是，如果将函数式编程的内置特性与其他一些语言（例如Kotlin）进行比较，您会很快意识到streamapi提供的方法数量非常有限。因此，社区创建了几个库，这些库仅用于扩展纯Java提供的API。今天，我将展示三个流行库提供的最有趣的Java流API扩展：StreamEx、jOOλ 还有Guava。

依赖

下面是本文中比较的三个库的当前版本列表。

<dependencies>
   <dependency>
      <groupId>one.util</groupId>
      <artifactId>streamex</artifactId>
      <version>0.7.0</version>
   </dependency>
   <dependency>
      <groupId>org.jooq</groupId>
      <artifactId>jool</artifactId>
      <version>0.9.13</version>
   </dependency>
   <dependency>
      <groupId>com.google.guava</groupId>
      <artifactId>guava</artifactId>
      <version>28.1-jre</version>
   </dependency>
</dependencies>

使用Java Stream扩展压缩流

在更高级的应用程序中使用Java Streams时，您通常会处理多个流。而且它们通常可以包含不同的对象。在这种情况下，有用的操作之一就是压缩。压缩操作将返回一个流，该流在给定的两个流中包含一对对应的元素，这意味着它们在这些流中的相同位置。让我们考虑两个对象Person和PersonAddress。假设我们有两个流，第一个流仅包含Person对象，第二个带PersonAddress对象，并且元素的顺序清楚地表明了它们的关联，我们可以压缩它们以创建一个新的对象流，其中包含来自Person和的所有字段PersonAddress。这是说明所描述方案的屏幕。

合并压缩
合并压缩

  • guava使用

    当前描述的所有三个库均支持压缩。让我们从Guava示例开始。它提供了唯一专用于zip的zip方法-静态方法，该方法具有三个参数：第一流，第二流和映射功能。

    Stream<Person> s1 = Stream.of(
   new Person(1, "John", "Smith"),
   new Person(2, "Tom", "Hamilton"),
   new Person(3, "Paul", "Walker")
);
Stream<PersonAddress> s2 = Stream.of(
   new PersonAddress(1, "London", "Street1", "100"),
   new PersonAddress(2, "Manchester", "Street1", "101"),
   new PersonAddress(3, "London", "Street2", "200")
);
Stream<PersonDTO> s3 = Streams.zip(s1, s2, (p, pa) -> PersonDTO.builder()
   .id(p.getId())
   .firstName(p.getFirstName())
   .lastName(p.getLastName())
   .city(pa.getCity())
   .street(pa.getStreet())
   .houseNo(pa.getHouseNo()).build());
s3.forEach(dto -> {
   Assertions.assertNotNull(dto.getId());
   Assertions.assertNotNull(dto.getFirstName());
   Assertions.assertNotNull(dto.getCity());
});

  • StreamEx

    StreamEx提供比guava上更多的可能性。我们可以在给定的流上调用某些静态方法或非静态方法。让我们看一下如何使用StreamExzipWith方法执行它。

    StreamEx<Person> s1 = StreamEx.of(
   new Person(1, "John", "Smith"),
   new Person(2, "Tom", "Hamilton"),
   new Person(3, "Paul", "Walker")
);
StreamEx<PersonAddress> s2 = StreamEx.of(
   new PersonAddress(1, "London", "Street1", "100"),
   new PersonAddress(2, "Manchester", "Street1", "101"),
   new PersonAddress(3, "London", "Street2", "200")
);
StreamEx<PersonDTO> s3 = s1.zipWith(s2, (p, pa) -> PersonDTO.builder()
   .id(p.getId())
   .firstName(p.getFirstName())
   .lastName(p.getLastName())
   .city(pa.getCity())
   .street(pa.getStreet())
   .houseNo(pa.getHouseNo()).build());
s3.forEach(dto -> {
   Assertions.assertNotNull(dto.getId());
   Assertions.assertNotNull(dto.getFirstName());
   Assertions.assertNotNull(dto.getCity());
});

  • jOOλ 使用

    这个例子几乎是相同的。我们有一个zip在给定流上调用的方法。

    Seq<Person> s1 = Seq.of(
new Person(1, "John", "Smith"),
new Person(2, "Tom", "Hamilton"),
new Person(3, "Paul", "Walker"));
Seq<PersonAddress> s2 = Seq.of(
   new PersonAddress(1, "London", "Street1", "100"),
   new PersonAddress(2, "Manchester", "Street1", "101"),
   new PersonAddress(3, "London", "Street2", "200"));
Seq<PersonDTO> s3 = s1.zip(s2, (p, pa) -> PersonDTO.builder()
   .id(p.getId())
   .firstName(p.getFirstName())
   .lastName(p.getLastName())
   .city(pa.getCity())
   .street(pa.getStreet())
   .houseNo(pa.getHouseNo()).build());
s3.forEach(dto -> {
   Assertions.assertNotNull(dto.getId());
   Assertions.assertNotNull(dto.getFirstName());
   Assertions.assertNotNull(dto.getCity());
});

Join扩展

压缩操作根据两个不同流中的元素在这些流中的顺序来合并它们。如果我们想根据元素的字段（例如id）而不是流中的顺序关联元素，该怎么办。两个实体之间的LEFT JOIN或RIGHT JOIN之类的东西。操作的结果应与上一部分相同–包含来自Person和的所有字段的新对象流PersonAddress。下图说明了所描述的操作。

当涉及联接操作时，只有jOOλ提供了一些方法。由于它专用于面向对象的查询，因此我们可以在许多联接选项之间进行选择。例如有innerJoin，leftOuterJoin，rightOuterJoin和crossJoin方法。在下面可见的源代码中，您可以看到一个示例innerJoin用法。此方法采用两个参数：要加入的流和谓词以匹配来自第一个流和加入流的元素。如果要基于innerJoin结果创建新对象，则应另外调用mapoperation。

Seq<Person> s1 = Seq.of(
      new Person(1, "John", "Smith"),
      new Person(2, "Tom", "Hamilton"),
      new Person(3, "Paul", "Walker"));
Seq<PersonAddress> s2 = Seq.of(
      new PersonAddress(2, "London", "Street1", "100"),
      new PersonAddress(3, "Manchester", "Street1", "101"),
      new PersonAddress(1, "London", "Street2", "200"));
Seq<PersonDTO> s3 = s1.innerJoin(s2, (p, pa) -> p.getId().equals(pa.getId())).map(t -> PersonDTO.builder()
      .id(t.v1.getId())
      .firstName(t.v1.getFirstName())
      .lastName(t.v1.getLastName())
      .city(t.v2.getCity())
      .street(t.v2.getStreet())
      .houseNo(t.v2.getHouseNo()).build());
s3.forEach(dto -> {
   Assertions.assertNotNull(dto.getId());
   Assertions.assertNotNull(dto.getFirstName());
   Assertions.assertNotNull(dto.getCity());
});

Stream扩展分组

Java流API仅通过Java.util.Stream.Collectors中的静态方法groupingBy支持的下一个有用操作是分组（s1.collect（Collectors.groupingBy（PersonDTO:：getCity）））。在流上执行这样一个操作的结果是，您得到一个带有键的映射，这些键是将分组函数应用于输入元素后得到的值，其对应的值是包含输入元素的列表。这个操作是某种聚合，因此得到java.util.List，结果是没有java.util.stream.stream。 StreamEx和jOOλ 提供一些分组流的方法。让我们从StreamEx groupingBy操作示例开始。假设我们有一个PersonDTO对象的输入流，我们将按个人的家乡城市对它们进行分组。

  • StreamEx 使用

    StreamEx<PersonDTO> s1 = StreamEx.of(
   PersonDTO.builder().id(1).firstName("John").lastName("Smith").city("London").street("Street1").houseNo("100").build(),
   PersonDTO.builder().id(2).firstName("Tom").lastName("Hamilton").city("Manchester").street("Street1").houseNo("101").build(),
   PersonDTO.builder().id(3).firstName("Paul").lastName("Walker").city("London").street("Street2").houseNo("200").build(),
   PersonDTO.builder().id(4).firstName("Joan").lastName("Collins").city("Manchester").street("Street2").houseNo("201").build()
);
Map<String, List<PersonDTO>> m = s1.groupingBy(PersonDTO::getCity);
Assertions.assertNotNull(m.get("London"));
Assertions.assertTrue(m.get("London").size() == 2);
Assertions.assertNotNull(m.get("Manchester"));
Assertions.assertTrue(m.get("Manchester").size() == 2);

  • jOOλ 使用

    Seq<PersonDTO> s1 = Seq.of(
      PersonDTO.builder().id(1).firstName("John").lastName("Smith").city("London").street("Street1").houseNo("100").build(),
      PersonDTO.builder().id(2).firstName("Tom").lastName("Hamilton").city("Manchester").street("Street1").houseNo("101").build(),
      PersonDTO.builder().id(3).firstName("Paul").lastName("Walker").city("London").street("Street2").houseNo("200").build(),
      PersonDTO.builder().id(4).firstName("Joan").lastName("Collins").city("Manchester").street("Street2").houseNo("201").build()
);
Map<String, List<PersonDTO>> m = s1.groupBy(PersonDTO::getCity);
Assertions.assertNotNull(m.get("London"));
Assertions.assertTrue(m.get("London").size() == 2);
Assertions.assertNotNull(m.get("Manchester"));
Assertions.assertTrue(m.get("Manchester").size() == 2);

多重串联

这是一个非常简单的场景。javastreamapi提供了一种用于连接的静态方法，但只适用于两个流。有时在一个步骤中浓缩多个流是很方便的。guava跟jOOλ为此提供专用方法。

  • 下面是用jOOλ调用concat方法的示例

    Seq<Integer> s1 = Seq.of(1, 2, 3);
Seq<Integer> s2 = Seq.of(4, 5, 6);
Seq<Integer> s3 = Seq.of(7, 8, 9);
Seq<Integer> s4 = Seq.concat(s1, s2, s3);
Assertions.assertEquals(9, s4.count());

  • guava方法的示例

    Stream<Integer> s1 = Stream.of(1, 2, 3);
Stream<Integer> s2 = Stream.of(4, 5, 6);
Stream<Integer> s3 = Stream.of(7, 8, 9);
Stream<Integer> s4 = Streams.concat(s1, s2, s3);
Assertions.assertEquals(9, s4.count());

分区扩展

分区操作与分组非常相似，但将输入流分为两个列表或流，其中第一个列表中的元素满足给定的谓词，而第二个列表中的元素则不满足。

  • StreamEx partitioning by方法将返回地图中的两个列表对象。

    StreamEx<PersonDTO> s1 = StreamEx.of(
      PersonDTO.builder().id(1).firstName("John").lastName("Smith").city("London").street("Street1").houseNo("100").build(),
      PersonDTO.builder().id(2).firstName("Tom").lastName("Hamilton").city("Manchester").street("Street1").houseNo("101").build(),
      PersonDTO.builder().id(3).firstName("Paul").lastName("Walker").city("London").street("Street2").houseNo("200").build(),
      PersonDTO.builder().id(4).firstName("Joan").lastName("Collins").city("Manchester").street("Street2").houseNo("201").build()
);
Map<Boolean, List<PersonDTO>> m = s1.partitioningBy(dto -> dto.getStreet().equals("Street1"));
Assertions.assertTrue(m.get(true).size() == 2);
Assertions.assertTrue(m.get(false).size() == 2);

  • 与StreamEx相反，jOOλ 在Tuple2对象内返回两个流（Seq）。与StreamEx相比，这种方法有一个很大的优势—您仍然可以在不进行任何转换的情况下对结果调用流操作。

     Seq<PersonDTO> s1 = Seq.of(
     PersonDTO.builder().id(1).firstName("John").lastName("Smith").city("London").street("Street1").houseNo("100").build(),
     PersonDTO.builder().id(2).firstName("Tom").lastName("Hamilton").city("Manchester").street("Street1").houseNo("101").build(),
     PersonDTO.builder().id(3).firstName("Paul").lastName("Walker").city("London").street("Street2").houseNo("200").build(),
     PersonDTO.builder().id(4).firstName("Joan").lastName("Collins").city("Manchester").street("Street2").houseNo("201").build());
 Tuple2<Seq<PersonDTO>, Seq<PersonDTO>> t = s1.partition(dto -> dto.getStreet().equals("Street1"));
 Assertions.assertTrue(t.v1.count() == 2);
 Assertions.assertTrue(t.v2.count() == 2);

汇总扩展

只有jOOλ提供一些流聚合方法。例如，我们可以计算总和、平均值或中位数。自从乔λ是jOOQ的一部分，它的目标是用于面向对象的查询，实际上，它提供了许多与sqlselect子句相对应的操作。

下面可见的源代码片段以所有人的年龄为例，说明了我们如何轻松地计算对象流中选定字段的总和。

Seq<Person> s1 = Seq.of(
   new Person(1, "John", "Smith", 35),
   new Person(2, "Tom", "Hamilton", 45),
   new Person(3, "Paul", "Walker", 20)
);
Optional<Integer> sum = s1.sum(Person::getAge);
Assertions.assertEquals(100, sum.get());

配对扩展

StreamEx允许您处理流中的相邻对象对，并对它们应用给定的函数。它可以通过使用pairMap函数来实现。在下面可见的代码片段中，我计算流中每对相邻数字的和。

StreamEx<Integer> s1 = StreamEx.of(1, 2, 1, 2, 1);
StreamEx<Integer> s2 = s1.pairMap(Integer::sum);
s2.forEach(i -> Assertions.assertEquals(3, i));

END

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