Java Stream Collectors 功能全面指南

Java Stream Collectors 功能全面指南

Collectors 是 Java Stream API 中最强大的工具之一，提供了丰富的收集器实现，用于将流中的元素聚合为各种结果。

常用收集器

1. toList() – 收集为列表

List<String> list = stream.collect(Collectors.toList());

用途：将流元素收集到 List 中
返回：ArrayList（非线程安全）

2. toSet() – 收集为集合

Set<Integer> set = stream.collect(Collectors.toSet());

用途：将流元素收集到 Set 中（自动去重）
返回：HashSet

3. toMap() – 收集为映射

Map<String, Integer> map = stream.collect(
Collectors.toMap(
Function.identity(), // key 映射
Function.identity() // value 映射
)
);

用途：将流元素收集到 Map 中
注意：需要处理 key 冲突，可通过第三个参数指定合并策略

4. joining() – 字符串连接

String result = stream.collect(Collectors.joining());
// 带分隔符
String result = stream.collect(Collectors.joining(", "));
// 带分隔符、前缀、后缀
String result = stream.collect(Collectors.joining(", ", "[", "]"));

用途：将字符串流连接成单个字符串

5. counting() – 计数

Long count = stream.collect(Collectors.counting());

用途：统计流中元素数量
也可用：stream.count()（更简洁）

6. summarizingInt/Long/Double() – 统计摘要

IntSummaryStatistics stats = stream.collect(
Collectors.summarizingInt(Integer::intValue)
);
// 获取: count, sum, min, max, average

用途：获取数值流的统计摘要信息

分组与分区

7. groupingBy() – 分组

// 基础分组
Map<String, List<Employee>> grouped = stream.collect(
Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment)
);

// 带下游收集器分组
Map<String, Set<String>> grouped = stream.collect(
Collectors.groupingBy(
Employee::getDepartment,
Collectors.mapping(Employee::getName, Collectors.toSet())
)
);

用途：按分类函数对元素分组

8. partitioningBy() – 分区

Map<Boolean, List<Integer>> partitioned = stream.collect(
Collectors.partitioningBy(n -> n % 2 == 0)
);
// 结果: {false=[奇数], true=[偶数]}

用途：按谓词将元素分为两组（true/false）

归约操作

9. reducing() – 归约

// 基础归约
Optional<Integer> sum = stream.collect(
Collectors.reducing(Integer::sum)
);

// 带初始值归约
Integer sum = stream.collect(
Collectors.reducing(0, Integer::sum)
);

// 带映射和归约
Optional<Integer> sum = stream.collect(
Collectors.reducing(
Employee::getSalary,
Integer::sum
)
);

用途：通过二元运算将元素归约为单个值

10. summingInt/Long/Double() – 求和

Integer sum = stream.collect(Collectors.summingInt(Integer::intValue));

用途：对数值流求和

11. averagingInt/Long/Double() – 求平均值

Double average = stream.collect(Collectors.averagingInt(Integer::intValue));

用途：计算数值流的平均值

极值获取

12. maxBy() / minBy() – 最大/最小值

Optional<Integer> max = stream.collect(Collectors.maxBy(Integer::compareTo));
Optional<Integer> min = stream.collect(Collectors.minBy(Integer::compareTo));

用途：获取流中的最大/最小元素

13. collectingAndThen() – 转换结果

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

用途：收集后对结果进行转换

高级收集器

14. mapping() – 映射收集

Set<String> names = stream.collect(
Collectors.mapping(
Employee::getName,
Collectors.toSet()
)
);

用途：先映射再收集

15. flatMapping() – 扁平映射收集（Java 9+）

Set<String> allSkills = stream.collect(
Collectors.flatMapping(
emp -> emp.getSkills().stream(),
Collectors.toSet()
)
);

用途：扁平化映射后收集

16. filtering() – 过滤收集（Java 9+）

List<Employee> senior = stream.collect(
Collectors.filtering(
emp -> emp.getAge() > 50,
Collectors.toList()
)
);

用途：过滤后再收集

自定义收集器

17. of() – 创建自定义收集器

Collector<String, ?, String> customCollector = Collector.of(
StringBuilder::new, // supplier: 创建可变容器
StringBuilder::append, // accumulator: 累加元素
StringBuilder::append, // combiner: 合并容器
StringBuilder::toString // finisher: 转换结果
);

用途：创建完全自定义的收集器

收集器组合

18. 多重收集器

// 同时进行多种收集
Map<String, Object> result = stream.collect(
Collectors.teeing(
Collectors.counting(),
Collectors.summingDouble(Double::doubleValue),
(count, sum) -> Map.of("count", count, "sum", sum)
)
);

用途：在一个操作中执行多个收集器（Java 12+）

实用示例

示例 1：员工数据处理

// 按部门分组，收集员工姓名
Map<String, List<String>> departmentEmployees = employees.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(
Employee::getDepartment,
Collectors.mapping(Employee::getName, Collectors.toList())
));

// 按部门统计薪资
Map<String, Double> departmentSalary = employees.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(
Employee::getDepartment,
Collectors.summingDouble(Employee::getSalary)
));

示例 2：数据转换

// 将列表转换为不可变 Map
Map<Integer, Employee> employeeMap = employees.stream()
.collect(Collectors.toUnmodifiableMap(
Employee::getId,
Function.identity()
));

// 字符串拼接
String employeeNames = employees.stream()
.map(Employee::getName)
.collect(Collectors.joining(", "));

注意事项

版本兼容性

总结

Collectors 提供了强大的数据收集能力：

• 基础收集：toList, toSet, toMap, joining
• 聚合操作：counting, summing, averaging, reducing
• 分组分区：groupingBy, partitioningBy
• 高级功能：collectingAndThen, teeing, 自定义收集器