了解聚合操作
2016-06-11 本文已影响0人
巡山的喽罗
聚合操作是Java8的新特性，配合Lambda表达式和方法引用，支持以函数式风格操作集合对象或者并行运算。
一个简单的题目
用户在控制台中输入空格分隔的字符串，把用户输入内容当中的整数并求平均值。
对于这样一个问题，进行以下步骤完成：
- 将输入的字符存储在集合对象当中；
- 循环遍历集合，找出其中符合条件的字符串；
- 转换为数字并求和；
- 迭代结束之后求取平均值。
传统实现方式
List<String> strings = Arrays.asList("Lambda", "Java8", "8080", "360", "456", "7z", "-32");
float sum = 0;
int total = 0;
for (String s: strings) {
if (s.matches("-?\\d+")) {
total++;
sum += Integer.parseInt(s);
}
}
System.out.println(sum/total);
这是一种传统而且普遍的实现方式，处理集合元素通常都是通过for循环或者迭代器Iterator来实现。
使用聚合操作
聚合操作（Aggregate Operations）不同于传统风格的使用方式。这里涉及了两个概念：管道（Pipeline）和流（Stream）。
- 管道可以理解为聚合操作序列；
- 流是一个元素序列，但是不同于集合，它不是存储元素的数据结构，可以作为管道的数据源。
使用Java8的聚合操作完成遍历并输出符合条件的字符串：
List<String> strings = Arrays.asList("Lambda", "Java8", "8080", "360", "456", "7z");
strings.stream().filter(s -> s.matches("-?\\d+")).forEach(System.out::println);
其中strings.stream()提供了一个流，管道内有两个操作，filter用于过滤数据，forEach处理过滤后的每个数据。配合Lambda和方法引用，看起来简洁明了了许多。
需要注意的是，管道需要三个部分组成：
- 一个数据源，如上
strings.stream()； - 零到多个中间操作，如上
filter； - 一个终止操作，如上
forEach。
接下来就进行求取平均值的操作：
strings.stream()
.filter(s -> s.matches("-?\\d+"))
.mapToInt(Integer::parseInt)
.average()
.getAsDouble();
filter返回一个满足条件的流之后，通过mapToInt把其中的每个字符串转换为整数。mapToInt返回了一个IntStream的流对象，这个流包含了所有整数值。最后IntStream的average方法计算了IntStream对象的平均值并返回了OptionalDouble对象。
如果IntStream中没有任何元素，那么
getAsDouble将抛出NoSuchElementException异常。
程序当中涉及到的API可以参考java.util.stream包的文档。
average就是管道的结束操作。类似average这样把流最终结合为一个值的操作可以称作是归纳操作（reduction operations）。
聚合操作与迭代方式的不同之处
- 进行内部迭代
聚合操作不需要程序员通过hasNext和next方法来迭代元素并处理，只需要告诉聚合操作需要迭代什么集合，不需要告诉它如何完成迭代，如何迭代交由JDK内部来完成。外部迭代方式仅仅能够顺序操作集合元素，但是内部迭代却没有这个限制，所以内部迭代还可以完成并行计算，将问题分解为子问题进行求解，最后合并子问题的结果形成问题的解。 - 从一个流当中处理数据
从上面的例子可以看出，聚合操作的对象是在流上进行的，不是传统的集合对象，所以可以把这种操作方式称作流式操作（stream operations)。 - 操作行为作为参数
这一点主要体现在了Lambda表达式的应用，通过函数式风格来处理数据。
