Java Lambda表达式：让groupingBy()带你继续飞
Java Lambda表达式：让groupingBy()带你继续飞
作者：Grzegorz Piwowarek
译者：helloworldtang
如果您仍然困惑 groupingBy()在Java流API中有什么用？请参阅本指南， groupingBy()收集器会让您的代码飞起来。
groupingBy()收集器是最强大和可定制化程度最高的 流API收集器之一。
如果你发现自己一直都是这样使用 groupingBy()收集器：
.collect(groupingBy(...));或者，如果你只是想看看 groupingBy()还有什么神乎其技的用法，那么这篇文章就是为你准备的！
概览
简单地说， groupingBy()收集器提供了类似SQL中GROUP BY子句的功能，不过它需要Java流API才能使用。
为了使用 groupingBy()收集器，我们必须指定一个用来执行分组操作的属性。这个属性值是通过一个函数式接口的实现来提供的——通常是传递一个Lambda表达式。
例如，如果我们想根据字符串长度来对字符串进行分组，那么可以通过将方法引用 String::length获取到的字符串长度值传给 groupingBy()收集器来实现：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, List<String>> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length));
System.out.println(result); // {1=[a], 2=[bb, cc], 3=[ddd]}但是，收集器本身能够做的，远不止如上所示的这么多。
分组到一个自定义Map
如果你提供一个自定义的 Map实现类，就可以使用 groupingBy()的重载方法来完成如下操作：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
TreeMap<Integer, List<String>> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, TreeMap::new, toList()));
System.out.println(result); // {1=[a], 2=[bb, cc], 3=[ddd]}提供一个自定义的下游集合
如果您需要将相同分组的元素存储到一个自定义集合中，那么可以通过 toCollection()收集器来完成。
例如，如果您想将每个分组的元素都存放到 TreeSet，那么可以使用 groupingBy()的重载方法：
groupingBy(String::length, toCollection(TreeSet::new))当然，这里我们有一个完整的例子：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, TreeSet<String>> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, toCollection(TreeSet::new)));
System.out.println(result); // {1=[a], 2=[bb, cc], 3=[ddd]}分组和统计各分组的数量
如果您只是想知道各分组中元素的数量，那么只需要简单地使用 counting()收集器即可：
groupingBy(String::length, counting())这里是一个完整的示例：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, Long> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, counting()));
System.out.println(result); // {1=1, 2=2, 3=1}分组并将各分组的元素拼成字符串
如果你需要对元素进行分组并将各个分组的元素拼成字符串，那么可以通过使用 joining()收集器来实现：
groupingBy(String::length, joining(",", "[", "]"))为了进一步了解这一点，请查看下面的示例：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, String> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, joining(",", "[", "]")));
System.out.println(result); // {1=[a], 2=[bb,cc], 3=[ddd]}分组和过滤
有时，可能需要从分组结果中排除掉某些特定的元素。这种操作可以通过 filtering()收集器来实现：
groupingBy(String::length, filtering(s -> !s.contains("c"), toList()))下面是使用 filtering()收集器的示例代码：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, List<String>> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, filtering(s -> !s.contains("c"), toList())));
System.out.println(result); // {1=[a], 2=[bb], 3=[ddd]}分组和计算各组的平均值
如果你需要计算各个分组的平均值，那么有几个方便的收集器可以使用：
averagingInt()averagingLong()averagingDouble()
这些收集器的使用示例如下所示：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, Double> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, averagingInt(String::hashCode)));
System.out.println(result); // {1=97.0, 2=3152.0, 3=99300.0}温馨提示：
String::hashCode仅仅是被用作占位符，大家需要根据实际需求进行替换。
分组和计算各组的和
如果你想对集合内的元素求和，这里也有一些可用的收集器：
summingInt()summingLong()summingDouble()
这些收集器的使用示例如下所示：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, Integer> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, summingInt(String::hashCode)));
System.out.println(result); // {1=97, 2=6304, 3=99300}温馨提示：
String::hashCode仅仅是被用作占位符，大家可以根据实际需求替换成合适的值。
分组并计算统计摘要
如果你想进行分组操作，然后获取各个分组的统计摘要，那么也有一些开箱即用的收集器：
summarizingInt()summarizingLong()summarizingDouble()
这些收集器的使用示例如下：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, IntSummaryStatistics> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, summarizingInt(String::hashCode)));
System.out.println(result);让我们看一下打印的输出结果：
{
1=IntSummaryStatistics{
count=1,
sum=97,
min=97,
average=97.000000,
max=97},
2=IntSummaryStatistics{
count=2,
sum=6304,
min=3136,
average=3152.000000,
max=3168},
3=IntSummaryStatistics{
count=1,
sum=99300,
min=99300,
average=99300.000000,
max=99300}
}温馨提示：
String::hashCode仅仅是被用作占位符，大家需要根据实际需求进行替换。
分组和归约
如果您想对分组的元素执行归约操作，可以使用 reducing()收集器：
groupingBy(List::size, reducing(List.of(), (l1, l2) -> ...)))reducing()收集器的使用示例如下所示：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, List<Character>> result = strings.stream()
.map(toStringList())
.collect(groupingBy(List::size, reducing(List.of(), (l1, l2) -> Stream.concat(l1.stream(), l2.stream())
.collect(Collectors.toList()))));
System.out.println(result); // {1=[a], 2=[b, b, c, c], 3=[d, d, d]}分组和获取最大/最小值
如果您想从分组中获取最大/最小的元素，那么只需要简单地使用 max()/ min()收集器就可以了：
groupingBy(String::length, Collectors.maxBy(Comparator.comparing(String::toUpperCase)))这些收集器的使用示例如下所示：
List<String> strings = List.of("a", "bb", "cc", "ddd");
Map<Integer, Optional<String>> result = strings.stream()
.collect(groupingBy(String::length, Collectors.maxBy(Comparator.comparing(String::toUpperCase))));
System.out.println(result); // {1=Optional[a], 2=Optional[cc], 3=Optional[ddd]}在这种情况下，收集器返回一个 Optional类型的数据通常会有点不方便。在一个分组中通常会不止一个元素，那么使用 Optional类型的数据，通常只会增加额外的复杂度。
不幸的是，我们不能通过收集器来避免返回 Optional类型的数据。不过，我们可以使用 reducing()收集器来实现要想的功能。
组合下游收集器
一旦我们开始组合多个收集器来定义复杂的下游分组操作，就可以发挥收集器的全部能力了。这些下游分组操作就是标准的流API流水线—只有你想不到的，没有做不到的：一切皆有可能。
示例 #1
比方说我们有一个希望根据字符串长度进行分组的字符串列表，并且 不仅希望将各个分组的字符串转换成大写，而且还要过滤掉字符串长度小于1的元素，最后将各个分组中的字符串分别存放到 TreeSet实例中。
我们可以很容易地做到：
var result = strings.stream()
.collect(
groupingBy(String::length,
mapping(String::toUpperCase,
filtering(s -> s.length() > 1,
toCollection(TreeSet::new)))));
//result
{1=[], 2=[BB, CC], 3=[DDD]}示例 #2
给定一个字符串列表，先通过字符串的长度进行分组，然后将同一个分组中的字符串放到一个列表中，接着将所获得列表内的每一个字符串都转换成流的内容， 只保留具有非零长度的不同元素，最终把列表中的字符串通过 reduce收集器拼成了一个字符串。
我们也可以实现这个需求：
var result = strings.stream()
.collect(
groupingBy(String::length,
mapping(toStringList(),
flatMapping(s -> s.stream().distinct(),
filtering(s -> s.length() > 0,
mapping(String::toUpperCase,
reducing("", (s, s2) -> s + s2)))))
));
//result
{1=A, 2=BC, 3=D}源码
上面使用的所有示例代码都可以在我的GitHub项目上找到。
温馨提示： 运行示例代码需要JDK1.9或更高版本