理解 Java 8 中的 Spliterator、Collector 和 Stream

Question

我无法理解 Java 8 中的Stream接口，尤其是它与Spliterator和Collector接口有关的地方。 我的问题是我根本无法理解Spliterator和Collector接口，因此， Stream接口对我来说仍然有些模糊。

Spliterator和Collector究竟是什么，我该如何使用它们？ 如果我愿意编写自己的Spliterator或Collector （并且可能在该过程中编写我自己的Stream ），我应该做什么和不做什么？

我阅读了一些散布在网络上的示例，但由于这里的所有内容仍然是新的并且可能会发生变化，因此示例和教程仍然非常稀少。

Answer 1

作为用户，您几乎肯定永远不必与Spliterator打交道； 如果你正在写它应该只需要Collection自己的类型，并且还打算并行优化他们的操作。

就其价值而言， Spliterator是一种对集合元素进行操作的方式，这种方式很容易拆分集合的一部分，例如，因为您正在并行化并希望一个线程处理集合的一部分，一个线程处理另一部分，等等。

您本质上也不应该将Stream类型的值保存到变量中。 Stream有点像一个Iterator ，因为它是一个一次性使用的对象，您几乎总是在流利的链中使用它，如在 Javadoc 示例中所示：

int sum = widgets.stream()
                  .filter(w -> w.getColor() == RED)
                  .mapToInt(w -> w.getWeight())
                  .sum();

Collector是“化简”操作的最通用、最抽象的可能版本，如 map/reduce； 特别是，它需要支持并行化和最终化步骤。 Collector的示例包括：

• 求和，例如Collectors.reducing(0, (x, y) -> x + y)
• StringBuilder 追加，例如Collector.of(StringBuilder::new, StringBuilder::append, StringBuilder::append, StringBuilder::toString)

Answer 2

Spliterator基本上意味着“可拆分的迭代器”。

单线程可以遍历/处理整个 Spliterator 本身，但 Spliterator 也有一个trySplit()方法，该方法将“拆分”一部分供其他人（通常是另一个线程）处理——让当前的 spliterator 工作更少。

Collector结合了（map-reduce 名望的） reduce函数的规范、初始值和组合两个结果的函数（从而使来自 Spliterated 工作流的结果能够被组合。）

例如，最基本的收集器的初始值为 0，在现有结果上添加一个整数，并通过添加两个结果来“组合”两个结果。 从而对分割的整数流求和。

见：

• Spliterator.trySplit()
• Collector<T,A,R>

Answer 3

以下是使用预定义收集器执行常见可变归约任务的示例：

 // Accumulate names into a List
 List<String> list = people.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toList());

 // Accumulate names into a TreeSet
 Set<String> set = people.stream().map(Person::getName).collect(Collectors.toCollection(TreeSet::new));

 // Convert elements to strings and concatenate them, separated by commas
 String joined = things.stream()
                       .map(Object::toString)
                       .collect(Collectors.joining(", "));

 // Compute sum of salaries of employee
 int total = employees.stream()
                      .collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary)));

 // Group employees by department
 Map<Department, List<Employee>> byDept
     = employees.stream()
                .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment));

 // Compute sum of salaries by department
 Map<Department, Integer> totalByDept
     = employees.stream()
                .collect(Collectors.groupingBy(Employee::getDepartment,
                                               Collectors.summingInt(Employee::getSalary)));

 // Partition students into passing and failing
 Map<Boolean, List<Student>> passingFailing =
     students.stream()
             .collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.getGrade() >= PASS_THRESHOLD));

Answer 4

Interface Spliterator - 是Streams的核心功能。

stream()和parallelStream()默认方法出现在Collection接口中。 这些方法通过调用spliterator()来使用spliterator() ：

...

default Stream<E> stream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}

default Stream<E> parallelStream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
}

...

Spliterator 是一个内部迭代器，它将流分解为更小的部分。 这些较小的零件可以并行处理。

在其他方法中，理解 Spliterator 最重要的有两个：

• boolean tryAdvance(Consumer<? super T> action)与Iterator不同，它尝试使用下一个元素执行操作。 如果操作成功执行，该方法返回true 。 否则，返回false - 这意味着没有元素或流结束。

• Spliterator<T> trySplit()此方法允许根据一个或另一个标准（文件大小、行数等）将一组数据拆分为许多较小的集合。