Java for Beginner

Collectors в Java

Collectors.toList

Collectors.toList() собирает элементы потока в List. Реализация по умолчанию возвращает ArrayList, но конкретная реализация не гарантируется и может измениться. Это один из самых простых и часто используемых коллекторов.

Пример:

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

public class ToListExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "orange");
        List<String> list = stream.collect(Collectors.toList());
        System.out.println(list); // [apple, banana, orange]
    }
}

Внутренне toList использует:
Supplier: new ArrayList<>()
Accumulator: list.add(element)
Combiner: list1.addAll(list2)
Finisher: возвращает сам аккумулятор (identity функция).

Особенности:
Сохраняет порядок элементов (если поток упорядочен).
Допускает дубликаты.
Не поддерживает настройку типа List (для этого есть toCollection).

Collectors.toSet

Collectors.toSet() собирает элементы потока в Set, по умолчанию возвращая HashSet. Как и в случае с toList, конкретная реализация не гарантируется.

Пример:

import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class ToSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream = Stream.of("apple", "banana", "apple");
        Set<String> set = stream.collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(set); // [apple, banana]
    }
}

Внутренне toSet использует:
Supplier: new HashSet<>()
Accumulator: set.add(element)
Combiner: set1.addAll(set2)
Finisher: возвращает аккумулятор.

Особенности:
Удаляет дубликаты (Set не допускает повторяющихся элементов).
Не гарантирует порядок элементов (HashSet не сохраняет порядок).
Для упорядоченного множества можно использовать toCollection(TreeSet::new).

#Java #Training #Medium #Collectors #CollectorsToList #CollectorsToSet

133 views14:59

Java for Beginner

Collectors в Java

Collectors.toMap

Collectors.toMap – это мощный коллектор, преобразующий элементы потока в Map<K, V>, где ключи и значения вычисляются на основе элементов потока.

1. Базовая форма: toMap(keyMapper, valueMapper)

Преобразует поток в Map, где:
keyMapper – функция, вычисляющая ключ,
valueMapper – функция, вычисляющая значение.

Сигнатура:

public static <T, K, U> Collector<T, ?, Map<K, U>> toMap(  
    Function<? super T, ? extends K> keyMapper,  
    Function<? super T, ? extends U> valueMapper  
)

Пример:

List<String> names = List.of("Alice", "Bob", "Charlie");  

// Создаем Map: {имя -> длина строки}  
Map<String, Integer> nameToLength = names.stream()  
    .collect(Collectors.toMap(  
        name -> name,            // ключ – сама строка  
        name -> name.length()    // значение – длина строки  
    ));  

// Результат: {"Alice":5, "Bob":3, "Charlie":7}
Что произойдет, если ключи повторяются?
→ Будет выброшено IllegalStateException!

2. Обработка дубликатов: toMap(keyMapper, valueMapper, mergeFunction)

Если возможны повторяющиеся ключи, нужно указать mergeFunction – стратегию разрешения конфликтов.

Сигнатура:

public static <T, K, U> Collector<T, ?, Map<K, U>> toMap(  
    Function<? super T, ? extends K> keyMapper,  
    Function<? super T, ? extends U> valueMapper,  
    BinaryOperator<U> mergeFunction  
)

Примеры:

2.1. Оставить старое значение

List<String> names = List.of("Alice", "Bob", "Alice");  

Map<String, Integer> nameToLength = names.stream()  
    .collect(Collectors.toMap(  
        name -> name,  
        name -> name.length(),  
        (oldValue, newValue) -> oldValue  // при конфликте берем старое значение  
    ));  

// Результат: {"Alice":5, "Bob":3}

2.2. Объединить значения (например, конкатенация строк)

List<String> names = List.of("A", "B", "A", "C");  

Map<String, String> mergedLetters = names.stream()  
    .collect(Collectors.toMap(  
        letter -> letter,  
        letter -> letter,  
        (oldVal, newVal) -> oldVal + newVal  // "A" + "A" → "AA"  
    ));  

// Результат: {"A":"AA", "B":"B", "C":"C"}

2.3. Суммирование значений при дублировании ключей

record Product(String id, double price) {}  

List<Product> products = List.of(  
    new Product("A", 10.0),  
    new Product("B", 20.0),  
    new Product("A", 15.0)  
);  

Map<String, Double> totalPriceById = products.stream()  
    .collect(Collectors.toMap(  
        Product::id,  
        Product::price,  
        Double::sum  // 10.0 + 15.0 = 25.0  
    ));  

// Результат: {"A":25.0, "B":20.0}

3. Выбор реализации Map: toMap(keyMapper, valueMapper, mergeFunction, mapFactory)

Позволяет указать конкретную реализацию Map (например, LinkedHashMap или TreeMap).

Сигнатура:

public static <T, K, U, M extends Map<K, U>> Collector<T, ?, M> toMap(  
    Function<? super T, ? extends K> keyMapper,  
    Function<? super T, ? extends U> valueMapper,  
    BinaryOperator<U> mergeFunction,  
    Supplier<M> mapFactory  
)

Примеры:

3.1. Сохранение порядка вставки (LinkedHashMap)

Map<String, Integer> orderedMap = names.stream()  
    .collect(Collectors.toMap(  
        name -> name,  
        name -> name.length(),  
        (oldVal, newVal) -> oldVal,  
        LinkedHashMap::new  
    ));

3.2. Сортировка по ключу (TreeMap)

Map<String, Integer> sortedMap = names.stream()  
    .collect(Collectors.toMap(  
        name -> name,  
        name -> name.length(),  
        (oldVal, newVal) -> oldVal,  
        TreeMap::new  
    ));

#Java #Training #Medium #Collectors #CollectorsToMap

125 views05:59

Java for Beginner

4. Особенности и подводные камни

4.1. Null-ключи и Null-значения
HashMap допускает один null-ключ, но если keyMapper возвращает null – будет NullPointerException.
Если valueMapper возвращает null, значение в Map будет null.

4.2. Параллельные стримы
toMap не оптимизирован для параллельных операций.
Вместо него лучше использовать Collectors.toConcurrentMap.

4.3. Изменяемые ключи
Если ключ изменяется после добавления в Map, это может нарушить работу HashMap (ключи должны быть immutable).

5. Альтернативы

5.1. Collectors.toUnmodifiableMap (Java 10+)
Создает неизменяемую Map:

Map<String, Integer> unmodifiableMap = names.stream()  
    .collect(Collectors.toUnmodifiableMap(  
        name -> name,  
        name -> name.length()  
    ));

5.2. Collectors.toConcurrentMap
Оптимизирован для многопоточности:

ConcurrentMap<String, Integer> concurrentMap = names.stream()  
    .collect(Collectors.toConcurrentMap(  
        name -> name,  
        name -> name.length()  
    ));

#Java #Training #Medium #Collectors #CollectorsToMap

126 views05:59

Java for Beginner

Collectors в Java

groupingBy

Collectors.groupingBy – один из самых мощных коллекторов в Java Stream API, позволяющий группировать элементы потока по заданному критерию. Возвращает Map<K, List<T>>, где ключ (K) – это значение классификатора, а значение – список элементов, соответствующих этому ключу.

1. Базовая форма: groupingBy(classifier)
Группирует элементы по ключу, возвращаемому classifier (функцией классификации).

Сигнатура:

public static <T, K> Collector<T, ?, Map<K, List<T>>> groupingBy(  
    Function<? super T, ? extends K> classifier  
)

Пример:

List<String> names = List.of("Alice", "Bob", "Charlie", "Anna", "Alex");  

Map<Integer, List<String>> groupedByLength = names.stream()  
    .collect(Collectors.groupingBy(String::length));  

// Результат:
// {3=[Bob], 4=[Anna, Alex], 5=[Alice], 7=[Charlie]}

Как это работает внутри?

Классификатор (String::length) вычисляет ключ для каждого элемента.
Элементы с одинаковым ключом добавляются в List<T>.
По умолчанию используется HashMap, а значения хранятся в ArrayList.

2. groupingBy(classifier, downstream) – с дополнительным коллектором
Позволяет указать, как собирать элементы в группы (не только в List).

Сигнатура:

public static <T, K, A, D> Collector<T, ?, Map<K, D>> groupingBy(  
    Function<? super T, ? extends K> classifier,  
    Collector<? super T, A, D> downstream  
)

Примеры:

2.1. Группировка в Set вместо List

Map<Integer, Set<String>> groupedByLength = names.stream()  
    .collect(Collectors.groupingBy(  
        String::length,  
        Collectors.toSet()  
    ));

2.2. Подсчет количества элементов в каждой группе

Map<Integer, Long> countByLength = names.stream()  
    .collect(Collectors.groupingBy(  
        String::length,  
        Collectors.counting()  
    ));  
// Результат: {3=1, 4=2, 5=1, 7=1}

2.3. Объединение элементов в строку

Map<Integer, String> joinedNames = names.stream()  
    .collect(Collectors.groupingBy(  
        String::length,  
        Collectors.joining(", ")  
    ));  

// Результат: {3="Bob", 4="Anna, Alex", 5="Alice", 7="Charlie"}

3. groupingBy(classifier, mapFactory, downstream) – с выбором реализации Map
Позволяет указать конкретную реализацию Map (например, TreeMap или LinkedHashMap).

Сигнатура:

public static <T, K, D, A, M extends Map<K, D>> Collector<T, ?, M> groupingBy(  
    Function<? super T, ? extends K> classifier,  
    Supplier<M> mapFactory,  
    Collector<? super T, A, D> downstream  
)

Пример:

// Группировка с сохранением порядка (LinkedHashMap)  
LinkedHashMap<Integer, List<String>> orderedGroups = names.stream()  
    .collect(Collectors.groupingBy(  
        String::length,  
        LinkedHashMap::new,  
        Collectors.toList()  
    ));  

// Группировка с сортировкой по ключу (TreeMap)  
TreeMap<Integer, Set<String>> sortedGroups = names.stream()  
    .collect(Collectors.groupingBy(  
        String::length,  
        TreeMap::new,  
        Collectors.toSet()  
    ));

4. Многокритериальная группировка (вложенные groupingBy)
Можно группировать по нескольким уровням, создавая сложные структуры данных.

Пример:

record Person(String name, String city, int age) {}  

List<Person> people = List.of(  
    new Person("Alice", "NY", 25),  
    new Person("Bob", "LA", 30),  
    new Person("Charlie", "NY", 25),  
    new Person("David", "LA", 35)  
);  

// Группировка по городу, а затем по возрасту  
Map<String, Map<Integer, List<Person>>> multiLevelGroup = people.stream()  
    .collect(Collectors.groupingBy(  
        Person::city,  
        Collectors.groupingBy(Person::age)  
    ));  

// Результат:
// {
//   "NY": {25=[Alice, Charlie]},
//   "LA": {30=[Bob], 35=[David]}
// }

5. Производительность и особенности

Порядок элементов в группах зависит от исходного потока (если он ordered, как в List, порядок сохраняется).
Хэш-коллизии обрабатываются через HashMap.

Нюансы при параллельных стримах:
Если используется ConcurrentHashMap, группировка становится потокобезопасной.
В некоторых случаях groupingByConcurrent работает быстрее.

#Java #Training #Medium #Collectors #groupingBy

142 views14:59

Java for Beginner

Collectors в Java

Collectors.summingInt

Collectors.summingInt — это специализированный коллектор, предназначенный для суммирования целочисленных значений, извлекаемых из элементов потока. Он особенно полезен, когда нужно вычислить общую сумму числовых характеристик объектов.

1. Базовая форма и назначение

Сигнатура:

public static <T> Collector<T, ?, Integer> summingInt(ToIntFunction<? super T> mapper)

Где:

mapper — функция, преобразующая элемент потока в int (значение, которое нужно суммировать)
Возвращает коллектор, который применяет эту функцию ко всем элементам и суммирует результаты

Пример:

List<Product> products = List.of(
    new Product("Laptop", 1000),
    new Product("Phone", 500),
    new Product("Tablet", 300)
);

int totalPrice = products.stream()
    .collect(Collectors.summingInt(Product::getPrice));

// Результат: 1800 (1000 + 500 + 300)

2. Внутренняя реализация

Коллектор работает по следующему алгоритму:
Использует промежуточный аккумулятор типа int[] (для мутабельного накопления суммы)
Для каждого элемента применяет mapper и добавляет результат в аккумулятор
В конце возвращает итоговую сумму

3. Особенности и ограничения

3.1. Только для примитивных int

Для long используйте summingLong
Для double — summingDouble

3.2. Нет обработки null

Если mapper возвращает null, будет NullPointerException

3.3. Параллельные стримы

Корректно работает в параллельных стримах благодаря атомарному накоплению

4. Альтернативы

4.1. Через mapToInt() + sum()

Более прямолинейный способ:

int total = products.stream()
    .mapToInt(Product::getPrice)
    .sum();

Плюсы:
Чуть лучше производительность
Более явное преобразование типов

Минусы:
Нельзя использовать в комбинации с другими коллекторами (например, при группировке)

4.2. reduce()

int total = products.stream()
    .reduce(0, (sum, p) -> sum + p.getPrice(), Integer::sum);

5. Комбинирование с другими коллекторами

Особенно полезно в groupingBy для агрегации:

Map<String, Integer> totalPriceByCategory = products.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(
        Product::getCategory,
        Collectors.summingInt(Product::getPrice)
    ));

Пример вывода:

{
  "Electronics": 1800,
  "Office": 750
}

6. Производительность

Для примитивов (summingInt) работает быстрее, чем reduce с Integer
В HotSpot JIT-компилятор может оптимизировать до прямого сложения

#Java #Training #Medium #Collectors #summingInt

142 views05:59

Java for Beginner

Collectors в Java

Collectors.joining

Collectors.joining – это специализированный коллектор для конкатенации строковых представлений элементов потока в единую строку. Это мощный инструмент для работы с текстовыми данными в Java Stream API.

1. Базовая форма: joining()

Конкатенирует элементы без разделителей.

Сигнатура:

public static Collector<CharSequence, ?, String> joining()

Пример:

List<String> words = List.of("Java", "Stream", "API");
String result = words.stream().collect(Collectors.joining());

// Результат: "JavaStreamAPI"

Особенности:
Работает только с CharSequence (String, StringBuilder и др.)
Если поток пуст, возвращает пустую строку ""

2. С разделителем: joining(delimiter)

Добавляет указанный разделитель между элементами.

Сигнатура:

public static Collector<CharSequence, ?, String> joining(CharSequence delimiter)

Пример:

String result = words.stream().collect(Collectors.joining(", "));

// Результат: "Java, Stream, API"

Применение:
CSV-форматирование
Построение SQL-запросов
Логирование коллекций

3. Полная форма: joining(delimiter, prefix, suffix)

Добавляет префикс и суффикс к результату.

Сигнатура:

public static Collector<CharSequence, ?, String> joining(
    CharSequence delimiter,
    CharSequence prefix,
    CharSequence suffix
)

Пример:

String result = words.stream()
    .collect(Collectors.joining(", ", "[", "]"));

// Результат: "[Java, Stream, API]"

Типичные сценарии:
JSON-массивы: joining(", ", "[", "]")
SQL IN-условия: joining("', '", "'", "'") → 'Java', 'Stream', 'API'
Форматированные списки

4. Внутренняя реализация

Коллектор использует StringJoiner внутри:

StringJoiner joiner = new StringJoiner(delimiter, prefix, suffix);
stream.forEach(element -> joiner.add(element.toString()));
return joiner.toString();

Особенности работы:
Для пустого потока возвращает prefix + suffix (например, "[]")
Оптимизирован для String (избегает лишних преобразований)
В параллельных стримах работает корректно (слияние через StringJoiner.merge)

5. Работа с не-строковыми объектами

Если элементы не являются строками, нужно преобразовать их явно:

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3);
String result = numbers.stream()
    .map(Object::toString)
    .collect(Collectors.joining("-"));

// Результат: "1-2-3"

Альтернатива через Collectors.mapping:

String result = numbers.stream()
    .collect(Collectors.mapping(
        Object::toString,
        Collectors.joining("/")
    ));

6. Ограничения и нюансы

Null-элементы:
Вызывают NullPointerException

Решение – фильтрация:

.filter(Objects::nonNull)

Большие объемы данных:
Для гигантских потоков лучше использовать StringBuilder напрямую

Локализация:
Нет встроенной поддержки (для чисел/дат используйте NumberFormat перед joining)

7. Комбинирование с другими коллекторами

Группировка с объединением:

Map<String, String> joinedByCategory = products.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(
        Product::getCategory,
        Collectors.mapping(
            Product::getName,
            Collectors.joining(", ")
        )
    ));

Результат:

{
  "Electronics": "Laptop, Phone",
  "Office": "Pen, Paper"
}

Многоуровневое объединение:

String complex = persons.stream()
    .collect(Collectors.mapping(
        p -> p.name() + " (" + p.age() + ")",
        Collectors.joining("; ", "Persons: ", ".")
    ));

// Результат: "Persons: Alice (25); Bob (30)."

8. Альтернативы

StringBuilder (для сложных сценариев):

StringBuilder sb = new StringBuilder();
list.forEach(sb::append);

String.join() (только для List<String>):

String.join(", ", words);

TextBlocks (Java 15+ для многострочных данных):

String sql = """
    SELECT %s
    FROM table
    WHERE id IN (%s)
    """.formatted(
        columns.stream().collect(joining(", ")),
        ids.stream().map(Object::toString).collect(joining(", "))
    );

#Java #Training #Medium #Collectors #joining

142 views14:59

Java for Beginner

Collectors в Java

Collectors.partitioningBy

Collectors.partitioningBy – это специальный коллектор, который разделяет элементы потока на две группы с помощью предиката.

Результатом всегда является Map<Boolean, List<T>>, где:
true – элементы, удовлетворяющие условию
false – элементы, не удовлетворяющие условию

1. Базовая форма: partitioningBy(predicate)
Разделяет элементы на две группы без дополнительной обработки.

Сигнатура:

public static <T> Collector<T, ?, Map<Boolean, List<T>>> partitioningBy(
    Predicate<? super T> predicate
)

Пример:

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);

Map<Boolean, List<Integer>> partitioned = numbers.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(n -> n % 2 == 0));

// Результат:
// {
//   false=[1, 3, 5],
//   true=[2, 4]
// }

Особенности:
Всегда возвращает обе группы (даже если одна пустая)
Сохраняет порядок элементов, если поток упорядочен

2. Расширенная форма: partitioningBy(predicate, downstream)
Позволяет дополнительно обработать каждую группу с помощью другого коллектора.

Сигнатура:

public static <T, D, A> Collector<T, ?, Map<Boolean, D>> partitioningBy(
    Predicate<? super T> predicate,
    Collector<? super T, A, D> downstream
)

Примеры применения:

2.1. Подсчет количества элементов в каждой группе

Map<Boolean, Long> countByPartition = numbers.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(
        n -> n % 2 == 0,
        Collectors.counting()
    ));

// Результат: {false=3, true=2}

2.2. Объединение элементов в строку

Map<Boolean, String> joinedPartitions = numbers.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(
        n -> n % 2 == 0,
        Collectors.mapping(
            Object::toString,
            Collectors.joining("-")
        )
    ));

// Результат: {false="1-3-5", true="2-4"}

2.3. Группировка в Set вместо List

Map<Boolean, Set<Integer>> toSet = numbers.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(
        n -> n % 2 == 0,
        Collectors.toSet()
    ));

3. Внутренняя реализация
Коллектор работает по следующему алгоритму:
Создает Map<Boolean, List<T>> с двумя ключами (true/false)
Для каждого элемента применяет предикат и добавляет в соответствующую группу
Если указан downstream-коллектор, применяет его к каждой группе

Псевдокод реализации:

Map<Boolean, A> result = new HashMap<>();
result.put(true, new ArrayList<>());
result.put(false, new ArrayList<>());

stream.forEach(item -> {
    boolean key = predicate.test(item);
    result.get(key).add(item);
});

// Если есть downstream:
result.replaceAll((k, v) -> downstream.finisher().apply(v));

4. Практические примеры
4.1. Разделение пользователей по возрасту

record Person(String name, int age) {}

List<Person> people = List.of(
    new Person("Alice", 25),
    new Person("Bob", 17),
    new Person("Charlie", 30)
);

Map<Boolean, List<Person>> adults = people.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(p -> p.age() >= 18));

// Результат:
// {
//   false=[Person[name=Bob, age=17]],
//   true=[Person[name=Alice, age=25], Person[name=Charlie, age=30]]
// }

4.2. Статистика по разделенным группам

Map<Boolean, IntSummaryStatistics> stats = numbers.stream()
    .collect(Collectors.partitioningBy(
        n -> n % 2 == 0,
        Collectors.summarizingInt(Integer::intValue)
    ));

// Получить среднее для четных чисел:
double avgEven = stats.get(true).getAverage();

5. Ограничения и нюансы
Неизменяемость результатов:
Возвращаемые коллекции можно модифицировать (обычно ArrayList)

Для неизменяемых групп использовать collectingAndThen:

.collect(Collectors.collectingAndThen(
    Collectors.partitioningBy(predicate),
    Collections::unmodifiableMap
));

Параллельные стримы:
Работает корректно в параллельных стримах
Группы объединяются через Map.merge

Null-значения:
Предикат должен обрабатывать null (иначе NPE)

Решение:

.partitioningBy(item -> item != null && predicate.test(item))

#Java #Training #Medium #Collectors #partitioningBy

143 views05:59

Java for Beginner

Collectors в Java

Collectors.collectingAndThen

Collectors.collectingAndThen – это особый коллектор, который добавляет финальное преобразование к результату другого коллектора. Это мощный инструмент для пост-обработки данных после сбора.

1. Базовая концепция

Сигнатура:

public static <T, A, R, RR> Collector<T, A, RR> collectingAndThen(
    Collector<T, A, R> downstream,
    Function<R, RR> finisher
)

Где:
downstream – основной коллектор (например, toList, groupingBy)
finisher – функция, применяемая к результату коллектора
RR – новый тип возвращаемого значения

2. Простые примеры

2.1. Создание неизменяемого списка

List<String> immutableList = stream
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.toList(),
        Collections::unmodifiableList
    ));

2.2. Получение первого элемента

String firstItem = stream
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.toList(),
        list -> list.isEmpty() ? null : list.get(0)
    );

3. Комбинация с другими коллекторами

3.1. Группировка с неизменяемыми значениями

Map<String, List<Integer>> unmodifiableGroups = numbers.stream()
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.groupingBy(
            n -> n % 2 == 0 ? "even" : "odd"
        ),
        Collections::unmodifiableMap
    ));

3.2. Подсчет с дополнительной проверкой

Long countOrZero = stream
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.counting(),
        c -> c > 100 ? c : 0L
    ));

4. Внутренняя реализация

Принцип работы:
Сначала выполняется основной коллектор (downstream)
Затем к его результату применяется finisher
Возвращается преобразованное значение

Псевдокод:

R intermediateResult = downstream.collect(stream);
RR finalResult = finisher.apply(intermediateResult);
return finalResult;

5. Практические применения

5.1. Безопасное извлечение Optional

Optional<String> lastElement = stream
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.toList(),
        list -> list.isEmpty() 
            ? Optional.empty() 
            : Optional.of(list.get(list.size()-1))
    );

5.2. Нормализация данных после группировки

Map<String, Set<String>> caseInsensitiveGroups = words.stream()
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.groupingBy(
            String::toLowerCase,
            Collectors.toSet()
        ),
        Collections::unmodifiableMap
    ));

6. Особенности и ограничения

Порядок выполнения:
Сначала полностью выполняется downstream-коллектор
Затем применяется finisher

Параллельные стримы:
Работает корректно, если finisher – thread-safe

Null-обработка:
Finisher должен сам обрабатывать null-значения

7. Производительность

Обычно добавляет незначительные накладные расходы:
5-10% к времени выполнения базового коллектора
В HotSpot часто инлайнится JIT-компилятором

#Java #Training #Medium #Collectors #partitioningBy

129 views14:59

Java for Beginner

Collectors в Java

Collectors.reducing

Collectors.reducing – это универсальный коллектор для выполнения операций свертки (reduction) над элементами потока. Он предоставляет более гибкую альтернативу встроенным операциям типа sum(), max() и min(), позволяя задавать собственную логику агрегации.

1. Три формы reducing
1.1. Базовая форма (с identity, mapper и операцией)

public static <T, U> Collector<T, ?, U> reducing(
    U identity,
    Function<? super T, ? extends U> mapper,
    BinaryOperator<U> op
)

Параметры:
identity – начальное значение (аналог "нейтрального элемента")
mapper – функция преобразования элемента перед обработкой
op – операция для объединения двух значений

Пример (сумма длин строк):

List<String> words = List.of("Java", "Stream", "API");
int totalLength = words.stream()
    .collect(Collectors.reducing(
        0,                  // identity
        String::length,     // mapper
        Integer::sum        // op
    ));
// Результат: 11 (4 + 6 + 1)

1.2. Упрощенная форма (с identity и операцией)

public static <T> Collector<T, ?, T> reducing(
    T identity,
    BinaryOperator<T> op
)

Пример (конкатенация строк):

String concatenated = words.stream()
    .collect(Collectors.reducing(
        "",         // identity
        String::concat
    ));
// Результат: "JavaStreamAPI"

1.3. Минималистичная форма (только операция)

public static <T> Collector<T, ?, Optional<T>> reducing(
    BinaryOperator<T> op
)

Пример (поиск максимального числа):

Optional<Integer> max = Stream.of(3, 1, 4)
    .collect(Collectors.reducing(
        Integer::max
    ));
// Результат: Optional[4]

2. Внутренняя реализация

Принцип работы:
Для каждого элемента применяет mapper (если указан)

Накопление результата через op:

// Псевдокод реализации
U result = identity;
for (T element : stream) {
    result = op.apply(result, mapper.apply(element));
}
return result;
Для формы без identity использует Optional для обработки пустых потоков

3. Практические примеры
3.1. Сложная агрегация объектов

record Product(String name, double price) {}

List<Product> products = List.of(
    new Product("Laptop", 999.99),
    new Product("Phone", 599.99)
);

// Сумма цен продуктов с названием длиннее 4 символов
double total = products.stream()
    .collect(Collectors.reducing(
        0.0,
        p -> p.name().length() > 4 ? p.price() : 0,
        Double::sum
    ));

3.2. Комбинация с groupingBy

// Максимальная цена в каждой категории
Map<String, Optional<Product>> byCategory = products.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(
        Product::category,
        Collectors.reducing((p1, p2) -> 
            p1.price() > p2.price() ? p1 : p2
    ));

3.3. Кастомная агрегация

// Пользовательская свертка для статистики
class Stats {
    int count;
    double sum;
    // + конструкторы/методы
}

Stats stats = stream.collect(Collectors.reducing(
    new Stats(0, 0.0),
    num -> new Stats(1, num),
    (s1, s2) -> new Stats(
        s1.count + s2.count,
        s1.sum + s2.sum
    )
));

4. Ограничения и нюансы
Параллельные стримы:
Требует ассоциативности операции ((a op b) op c == a op (b op c))
Пример ассоциативных операций: сложение, умножение, min/max
Неассоциативные: вычитание, деление

Null-значения:
identity не может быть null
Операция должна обрабатывать null, если mapper может его вернуть

Производительность:
Чуть медленнее специализированных коллекторов (summingInt и др.)
На 10-15% медленнее прямого reduce для примитивов

5. Альтернативы
Когда лучше использовать другие методы:

Для примитивов:

// Вместо:
.collect(reducing(0, Integer::sum))

// Лучше:
.mapToInt().sum()

Для стандартных операций:

// Вместо:
.collect(reducing(Integer::max))

// Лучше:
.max(Comparator.naturalOrder())

Для неизменяемых коллекций:

// Вместо:
.collect(reducing(Collections.emptyList(), customMerge))

// Лучше:
.collect(toUnmodifiableList())

#Java #Training #Medium #Collectors #reducing

126 views05:59

Java for Beginner

Collectors в Java

Кастомные коллекторы и неизменяемые коллекции

1. Создание кастомных коллекторов

Коллектор реализует интерфейс Collector<T, A, R>, где:
T – тип элементов потока
A – тип аккумулятора (промежуточное хранилище)
R – тип результата

Компоненты коллектора:
Supplier<A> – создает контейнер для накопления
BiConsumer<A, T> – добавляет элемент в контейнер
BinaryOperator<A> – объединяет частичные результаты (для параллельных стримов)
Function<A, R> – преобразует аккумулятор в результат
Characteristics (опционально) – набор характеристик (CONCURRENT, UNORDERED, IDENTITY_FINISH)

Пример: Кастомный коллектор для объединения строк с разделителем

Collector<String, StringBuilder, String> joinStrings = Collector.of(
    StringBuilder::new,            // supplier
    (sb, str) -> {                // accumulator
        if (!sb.isEmpty()) sb.append(", ");
        sb.append(str);
    },
    (sb1, sb2) -> {               // combiner (для параллельных стримов)
        if (sb1.length() > 0 && sb2.length() > 0) {
            sb1.append(", ");
        }
        return sb1.append(sb2);
    },
    StringBuilder::toString       // finisher
);

String result = Stream.of("Java", "Kotlin", "Scala")
    .collect(joinStrings);

// Результат: "Java, Kotlin, Scala"

2. Неизменяемые коллекции

Java 10+ предоставляет встроенные коллекторы для неизменяемых коллекций:

2.1. Стандартные неизменяемые коллекторы

List<String> unmodifiableList = stream.collect(Collectors.toUnmodifiableList());
Set<String> unmodifiableSet = stream.collect(Collectors.toUnmodifiableSet());
Map<String, Integer> unmodifiableMap = stream.collect(
    Collectors.toUnmodifiableMap(
        keyMapper,
        valueMapper,
        mergeFunction // для обработки дубликатов
    )
);

2.2. Создание через collectingAndThen

List<String> immutable = stream
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.toList(),
        Collections::unmodifiableList
    ));

3. Комбинирование подходов

3.1. Неизменяемый кастомный коллектор

Collector<String, List<String>, List<String>> toImmutableList = Collector.of(
    ArrayList::new,               // supplier
    List::add,                    // accumulator
    (left, right) -> {            // combiner
        left.addAll(right);
        return left;
    },
    Collections::unmodifiableList // finisher
);

3.2. Группировка с неизменяемыми значениями

Map<String, List<Integer>> immutableGroups = numbers.stream()
    .collect(Collectors.collectingAndThen(
        Collectors.groupingBy(
            n -> n % 2 == 0 ? "even" : "odd"
        ),
        Collections::unmodifiableMap
    ));

4. Особенности реализации

4.1. Параллельная обработка
Кастомные коллекторы должны иметь thread-safe аккумулятор или характеристику CONCURRENT
Combiner должен корректно объединять частичные результаты

4.2. Оптимизации
Для примитивов используйте специализированные коллекторы (summingInt, averagingDouble)
Избегайте boxing/unboxing в кастомных коллекторах

4.3. Обработка null
Встроенные неизменяемые коллекторы бросают NullPointerException при null-элементах

Решение:

.filter(Objects::nonNull)
.collect(toUnmodifiableList())

Когда создавать кастомные коллекторы:
✔️ Для сложной логики агрегации
✔️ Когда встроенные коллекторы не подходят
✔️ Для оптимизации производительности в специфичных сценариях

Когда использовать неизменяемые коллекции:
✔️ Для безопасного возврата результатов из методов
✔️ В многопоточных сценариях
✔️ Для защиты данных от модификации

#Java #Training #Medium #Collectors

139 views14:59

About

Blog

Apps

Platform