Java 16的Stream.toList()和Stream.collect(Collectors.toList()的區別？

Question

JDK 16 現在直接在Stream實例上包含一個toList()方法。 在之前的 Java 版本中，您始終必須使用collect方法並提供一個Collector實例。

新方法顯然要輸入更少的字符。 這兩種方法是否可以互換，還是應該注意細微差別？

var newList = someCollection.stream()
    .map(x -> mapX(x))
    .filter(x -> filterX(x))
    .toList();

// vs.

var oldList = someCollection.stream()
    .map(x -> mapX(x))
    .filter(x -> filterX(x))
    .collect(Collectors.toList());

（這個問題類似於會 Stream.toList() 比 Collectors.toList() 表現更好，但關注的是行為而不是（僅）性能。）

Answer 1

一個區別是Stream.toList()提供了一個不可變的List實現（類型ImmutableCollections.ListN不能添加或排序），類似於List.of()提供的，與可變的（可以更改和已排序） ArrayList由Stream.collect(Collectors.toList())提供。

演示：

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Stream.of("Hello").toList();
        System.out.println(list);
        list.add("Hi");
    }
}

Output：

[Hello]
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.base/java.util.ImmutableCollections.uoe(ImmutableCollections.java:142)
    at java.base/java.util.ImmutableCollections$AbstractImmutableCollection.add(ImmutableCollections.java:147)
    at Main.main(Main.java:8)

請查看這篇文章了解更多詳情。

更新：

有趣的是， Stream.toList()成功返回了一個包含null的列表。

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Object> list = Stream.of(null, null).toList();
        System.out.println(list);
    }
}

Output：

[null, null]

另一方面， List.of(null, null)拋出NullPointerException 。

import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Object> list = List.of(null, null);
    }
}

Output：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
    at java.base/java.util.Objects.requireNonNull(Objects.java:208)
    at java.base/java.util.ImmutableCollections$List12.<init>(ImmutableCollections.java:453)
    at java.base/java.util.List.of(List.java:827)
    at Main.main(Main.java:5)

注意：我使用openjdk-16-ea+34_osx-x64編譯並執行了Java SE 16代碼。

有用的資源：

1. JDK 錯誤# JDK-8180352
2. 使用單個 null 參數調用 Java 可變參數方法？

Answer 2

Here is a small table that summarizes the differences between Stream.collect(Collectors.toList()) , Stream.collect(Collectors.toUnmodifiableList()) and Stream.toList() :

• collect(toList()) ：保證不可修改性 -否； 允許空值 -是
• collect(toUnmodifiableList()) ：保證不可修改性 -是的； 允許空值 -否
• toList() ：保證不可修改性 -是的； 允許空值 -是

Answer 3

.collect(toList())和toList()在創建的列表中元素的子類型兼容性方面表現不同。

看看以下替代方案：

• List<Number> old = Stream.of(0).collect(Collectors.toList()); 工作正常，盡管我們將 Integer 的stream收集到Number列表中。
• List<Number> new = Stream.of(0).toList(); 是等效的 Java 16+ 版本，但它不能編譯（ cannot convert from List<Integer> to List<Number> ；至少在 ecj 中，Eclipse ZD52387880E2EA223817A 編譯器）。

至少有兩種解決方法可以修復編譯錯誤：

• 顯式轉換為所需類型List<Number> fix1 = Stream.of(0).map(Number.class::cast).toList();
• 允許結果集合中的子類型： List<? extends Number> fix2 = Stream.of(0).toList(); List<? extends Number> fix2 = Stream.of(0).toList();

據我了解，根本原因如下：Java 16 toList()的泛型 T 與 Stream 本身的泛型 T 相同。 但是，Collectors.toList() 的泛型類型 T 是從賦值的左側傳播的。 如果這兩種類型不同，則在替換所有舊調用時可能會看到錯誤。