java 8 聚合操作详解-mile米乐体育

oracle在2014年3月19日如期发布了java 8。java 8版本被认为是具有里程碑意义的一个版本，oracle在该版本中添加了许多新特性，包括lambda表达式、方法引用、加强了安全等等。

在众多的新特性中，聚合操作（aggregate operations）是针对集合类的一个比较大的变化。通过聚合操作，开发者可以更容易地使用lambda表达式，并且更方便地实现对集合的查找、遍历、过滤以及常见计算等。

聚合操作与java 8中的lambda表达式、方法引用等新特性是相关的，一般一起组合使用，但这里只说明聚合操作的使用，下面就聚合操作的使用进行简单说明。

集合类的层次结构

集合类是java语言提供的辅助类，是一种较为通用的数据结构，如map、set、list等。java中集合类层次关系如下：

图 1

如上图，collection是主要集合类的接口，其子接口（具化接口）有deque、queue、set、list等。

map是另一种类型的集合，以key、value的键值对存储数据集。

在java 8中，在java.util.collection接口中添加了如下方法：

stream stream() {     return streamsupport.stream(spliterator(), false); }

stream()方法的可见性修饰符为default，这又是java 8的新特性。在接口中（collection为interface），本不需要（也不能）进行方法实现，但引入default修饰后就不同了。开发者不但可以进行方法的实现，而且还不用考虑向后兼容的问题。关于default method的详细解释，读者可以参考java 8的官方文档。

正是stream方法引出了集合类的聚合操作。

[注意]

map接口中并没有stream()方法，但是map的values()和keyset()均返回集合对象，在集合对象上当然是可以使用stream()方法的。

聚合操作实例

为说明聚合操作的使用，首先定义一个数据元素类person，如下：

import java.time.localdate;  public class person { 		string name; 		localdate birthday; 		sex gender; 		string emailaddress;  		public int getage() { 			return localdate.now().getyear() - birthday.getyear(); 		}  		public void setbirthday(localdate birthday){ 			this.birthday = birthday; 		}  		public void setgender(sex sex){ 			this.gender = sex; 		}  		public void printperson() { 			system.out.println("the name is "   name); 		}  		public sex getgender(){ 			return gender; 		}  		public enum sex { 			male, female 		} 	}

在java 8以前的版本中，对person集合的遍历往往采用以下方式：

set persons = new hashset();

//传统遍历方式 for (person person : persons) { if (person.getage() > 18) { system.out.println(person.name ” is elder than 18.”); } }

同样的功能，在java 8中使用聚合操作，可以实现如下：

//使用聚合操作 persons.stream().filter(new predicate() { 	   @override 		public boolean test(person person) { 			if (person.getage() > 18) { 				return true; 			} else { 				return false; 			} 		} 	}).foreach(new consumer() { 		@override 		public void accept(person person) { 			system.out.println(person.name   " is elder than 18."); 		} 	});

首先，在集合对象persons上调用stream()方法（聚合操作），取得person对象的数据集（elements），然后调用聚合操作filter()对集合中的元素进行过滤，再调用foreach()完成对符合条件的person的打印。

predicate和consumer为java 8中定义的函数接口(functional interface)，在java.util.function包下面，函数接口也是java 8的新特性。在上述代码中，使用了两个匿名类分别对predicate和consumer进行了实现，这两个接口都只有一个方法，这也是函数接口的特征之一。

上述代码中的写法还是比较繁琐的，为进一步简化，可以使用lambda表达式实现，如下：

// 使用聚合操作及lambda 	persons.stream() 		.filter(p -> p.getage() >= 18) 		.foreach(p -> system.out.println(p.name   " is elder than 18."));

因为filter()、foreach()的参数均为函数接口，所以可以替换为lambda表达式的方式。简单来理解，lambda表达式就是允许开发者将代码逻辑作为参数进行传递，关于lambda表达式的详细内容，请参java 8的官方文档。

聚合操作的使用

聚合操作是java 8针对集合类，使编程更为便利的方式，可以与lambda表达式一起使用，达到更加简洁的目的。

前面例子中，对聚合操作的使用可以归结为3个部分：

1. 数据源部分：通过stream()方法，取得集合对象的数据集。
2. 通过一系列中间（intermediate）方法，对数据集进行过滤、检索等数据集的再次处理。如上例中，使用filter()方法来对数据集进行过滤。
3. 通过最终（terminal）方法完成对数据集中元素的处理。如上例中，使用foreach()完成对过滤后元素的打印。

中间方法除了filter()外，还有distinct()、sorted()、map()等等，其一般是对数据集的整理（过滤、排序、匹配、抽取等等），返回值一般也是数据集。

最终方法往往是完成对数据集中数据的处理，如foreach()，还有allmatch()、anymatch()、findany()、findfirst()，数值计算类的方法有sum、max、min、average等等。最终方法也可以是对集合的处理，如reduce()、collect()等等。reduce()方法的处理方式一般是每次都产生新的数据集，而collect()方法是在原数据集的基础上进行更新，过程中不产生新的数据集。

从上面的例子中可以看出，通过stream()方法，从集合对象获取的数据集与集合对象的迭代器（iterator）有些类似，但他们也不完全相同：

1. 迭代器提供next()、hasnext()等方法，开发者可以自行控制对元素的处理，以及处理方式，但是只能顺序处理；
2. stream()方法返回的数据集无next()等方法，开发者无法控制对元素的迭代，迭代方式是系统内部实现的，同时系统内的迭代也不一定是顺序的，还可以并行，如parallelstream()方法。并行的方式在一些情况下，可以大幅提升处理的效率。

除上述介绍的聚合操作外，java 8中还提供了其他更为丰富的聚合操作，读者可以参考java 8的开发参考，了解更多内容。

总结

java 8提供的聚合操作，以及一起使用的lambda表达式为开发者带来了便利，尤其在面向逻辑易变、开发迭代较快的项目应用时。但笔者个人认为，在带来方便的同时，可能也带来了一些麻烦，如相同逻辑的复用，以及代码的查错、修改等，当然这些问题也是相对而言的。毕竟，任何事物都有两面性，技术在不断的发展，java也在不断地调整自己的适应性，变得功能越来越多，越来越强大了。