流API--流的映射

很多时候，将一个流的元素映射到另外一个流很有帮助。映射操作最具代表的就是map()方法。实际编码中，我们会经常用到，所以这里专门整理一篇博客。
考虑如下情景，对于一个包含了姓名，电话，年龄等属性构成的数据库的流，我们现在只想处理这个流中的姓名属性。或者是我们希望对流中一些元素做一些转换，比如只针对上面的姓名做一些处理。
map()方法签名如下：

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper)

Function是一个函数式接口，用来将T类型的元素处理成R类型，这里不做赘述了。先来看一个例子吧：

public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		List<Double> list = new ArrayList<>(4);
		list.add(1.5);
		list.add(2.3);
		list.add(3.0);
		list.add(4.1);


		list.parallelStream().map((a) -> Math.sqrt(a)).forEach(System.out::println);
		System.out.println(list.parallelStream().map((a) -> Math.sqrt(a)).reduce(1.0, (a, b) -> a * b));
	}

OK，现在我们面向对象来使用map()来对流做一些映射。

package com.linkin.maven.mavenTest;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;


import com.google.common.collect.Lists;


public class Test
{


	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		List<NameAndAge> list = new ArrayList<>(4);
		list.add(new NameAndAge("关羽", 21));
		list.add(new NameAndAge("张飞", 22));
		list.add(new NameAndAge("赵云", 23));
		list.add(new NameAndAge("典韦", 24));


		list.parallelStream().map((a) -> a.getName()).forEach(System.out::println);
		list.parallelStream().map((a) -> new NameOnly(a.getName())).forEach(System.out::println);
	}


}


//模拟一个有2个属性的对象
class NameAndAge
{
	private String name;
	private Integer age;


	/**
	 * @param name
	 * @param age
	 */
	public NameAndAge(String name, Integer age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}


	public String getName()
	{
		return name;
	}


	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}


	public Integer getAge()
	{
		return age;
	}


	public void setAge(Integer age)
	{
		this.age = age;
	}


}


//模拟一个只有一个属性的对象
class NameOnly
{
	private String name;


	public NameOnly(String name)
	{
		this.name = name;
	}


	public String getName()
	{
		return name;
	}


	public void setName(String name)
	{
		this.name = name;
	}


}

map()方法是一个中间操作，所以可以将多个中间操作放到管道中，所以很容易创建非常强大的操作。在创建数据库风格的查询时，这种过滤操作十分常见。随着使用流API的经验增多，这种链式操作可以用来在数据流上创建非常复杂的查询，合并和选择操作。看下面一个例子：

public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		List<NameAndAge> list = new ArrayList<>(4);
		list.add(new NameAndAge("s关羽", 21));
		list.add(new NameAndAge("s张飞", 22));
		list.add(new NameAndAge("s赵云", 23));
		list.add(new NameAndAge("w典韦", 24));


		//使用链式操作，现在只想获得一个魏国的武将的姓名的流
		list.parallelStream().map((a) -> a.getName()).filter((a) -> a.startsWith("w")).forEach(System.out::println);
	}

• 基本类型流的过滤

除了上面的整理，map()方法还有另外3个版本，返回基本类型的流。

IntStream mapToInt(ToIntFunction<? super T> mapper);
LongStream mapToLong(ToLongFunction<? super T> mapper);
DoubleStream mapToDouble(ToDoubleFunction<? super T> mapper);

这些api很简单，我们来看一个例子好了

/**
	 * @创建时间: 2015年11月5日
	 * @相关参数: @param args
	 * @相关参数: @throws Exception
	 * @功能描述: mapToInt()方法演示
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception
	{
		List<Double> list = new ArrayList<>(4);
		list.add(1.1);
		list.add(2.5);
		list.add(3.0);
		list.add(4.8);
		//产生一个新的流，该流包含不小于原始流中的最小整数
		list.parallelStream().mapToInt((a) -> (int) Math.ceil(a)).forEachOrdered(System.out::println);
	}

流API还提供了flatMap等一系列方法，来处理原始流中的每个元素映射到结果流中的多个元素这种情况。


这里介绍一个计算机科学中的基本概念。假设我们有一个泛型G和2个函数，即从T到G<U>的f函数和从U到G<U>的g方法。那么我们就可以将他们进行组合，即通过使用flatMap方法，先应用f函数，然后再应用g函数。这是Monads理论的一个关键概念。
在这里我们回顾下Optional类的flatMap方法，假设你有一个返回Optional<T>的方法f，并且目标类型T有一个会返回Optional<U>的方法g。如果他们都是普通的方法，你可能会考虑通过调用s.f().g()将他们组合起来，但是这种组合在这里是行不通的。因为s.f()方法返回的是Optional<T>，而不是T。但是我们可以调用Optional<U> = s.f().flatMap(T::g)，如果s.f()存在，那么就会继续调用g，否则返回一个空的Optional<U>。


通过上面的回顾，我们可以简单的理解这个flatMap的用法，在Stream流中就是说不是直接处理这个流的，而是处理这个流里面的元素的，在Optional类中就是说不是直接处理这个类的，而是处理这个类里面的包含的对象的，他们最终都会返回一个流或者一个Optional容器的。OK，现在通过一段代码来演示下这个api的用法：

public static void main(String[] args)
	{
		List<String> list = new ArrayList<>(3);
		list.add("张飞");
		list.add("关羽");
		list.add("赵云");
		Stream<String> stream = list.stream();
		//下面的过滤：[...[张，飞],[关，羽]...]
		Stream<Stream<Character>> result = stream.map(Test::characterStream);
		result.forEach(System.out::println);
		//下面的过滤[张，飞，关，羽，赵，云]
		list.stream().flatMap(Test::characterStream).forEach(System.out::println);
	}


	//模拟一个方法，返回一个包含多个元素的流
	public static Stream<Character> characterStream(String str)
	{
		List<Character> list = new ArrayList<>(str.length());
		for (Character character : str.toCharArray())
		{
			list.add(character);
		}
		return list.stream();
	}