Java基础之Java8中map和flatMap的使用

r囧r小猫 2021-11-14 15:14 404阅读 0赞

## Java基础之Java8中map和flatMap的使用 ##

### 一、介绍 ###

首先，看下map和flatMap的官方文档说明

1.  map

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

1.  flatMap

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
其实单纯的看api说明还是比较抽象，下面我将以几个实战例子来帮助我们理解。然后再回过头来看它的说明，就会有一种恍然大悟的感觉。

### 二、使用 ###

1.  map示例

**字母大小写**

public static void main(String[] args) throws Exception { 
            // 将集合中的所有的小写字母转为大写字母
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("hello");
            list.add("world");
            list.add("java");
            list.add("python");
            List<String> result = list.stream().map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());
            System.out.println(result);
        }

输出结果如下：

[HELLO, WORLD, JAVA, PYTHON]

**平方数**

public static void main(String[] args) throws Exception { 
            // 求集合中每个元素的平方数
            List<Integer> nums = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
            List<Integer> result = nums.stream().map(n -> n * n).collect(Collectors.toList());
            System.out.println(result);
        }

输出结果如下：

[1, 4, 9, 16]

从上面例子可以看出，**map 生成的是个 1:1 映射，每个输入元素，都按照规则转换成为另外一个元素**。还有一些场景，是**一对多映射**关系的，这时需要 flatMap。

1.  flatMap示例

**单词提取**

public static void main(String[] args) throws Exception { 
            // 将集合中的字符串中单词提取出来，不考虑特殊字符
            List<String> words = Arrays.asList("hello c++", "hello java", "hello python");
            List<String> result = words.stream()
                    // 将单词按照空格切合，返回Stream<String[]>类型的数据
                    .map(word -> word.split(" "))
                    // 将Stream<String[]>转换为Stream<String>
                    .flatMap(Arrays::stream)
                    // 去重
                    .distinct()
                    .collect(Collectors.toList());
            System.out.println(result);
        }

输出结果如下：

[hello, c++, java, python]

**元素抽取**

public class Main { 
    
        public static void main(String[] args) throws Exception { 
            // 初始化测试数据
            List<String> hobby1 = Arrays.asList("java", "c", "音乐");
            List<String> hobby2 = Arrays.asList("c++", "c", "游戏");
            User user1 = new User(1, "张三", hobby1);
            User user2 = new User(2, "李四", hobby2);
            ArrayList<User> users = new ArrayList<>();
            users.add(user1);
            users.add(user2);
    
            // 将集合中每个用户的爱好进行计算，取并集
            List<String> result = users.stream()
                    .map(user -> user.hobby)
                    .flatMap(Collection::stream)
                    .distinct()
                    .collect(Collectors.toList());
            System.out.println(result);
        }
    
        static class User { 
            int id;
            String name;
            List<String> hobby;
    
            public User(int id, String name, List<String> hobby) { 
                this.id = id;
                this.name = name;
                this.hobby = hobby;
            }
    
            @Override
            public boolean equals(Object o) { 
                if (this == o) return true;
                if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
                User user = (User) o;
                return id == user.id &&
                        Objects.equals(name, user.name);
            }
    
            @Override
            public int hashCode() { 
                return Objects.hash(id, name);
            }
    
            @Override
            public String toString() { 
                return "User{" +
                        "id=" + id +
                        ", name='" + name + '\'' +
                        '}';
            }
        }
    }

输入结果如下：

[java, c, 音乐, c++, 游戏]

**flatMap 把 input Stream 中的层级结构扁平化，就是将最底层元素抽出来放到一起，最终 output 的新 Stream 里面已经没有 List 了，都是直接的数字.**

### 三、map和flatMap的原理图示 ###

1.  map原理图

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

对于Stream中包含的元素使用给定的转换函数进行转换操作，新生成的Stream只包含转换生成的元素。这个方法有三个对于原始类型的变种方法，分别是：mapToInt，mapToLong和mapToDouble。这三个方法也比较好理解，比如mapToInt就是把原始Stream转换成一个新的Stream，这个新生成的Stream中的元素都是int类型。之所以会有这样三个变种方法，可以免除自动装箱/拆箱的额外消耗。

1.  flatMap原理图

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

和map类似，**不同的是其每个元素转换得到的是Stream对象，会把子Stream中的元素压缩到父集合中**。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211114/76fc39363d0b4ba78d6b9e60e2eed148.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211114/171ca6f73a1d431a86df52cc683a14a7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20211114/db4b934bfa4b4e058040705485ec97c2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zOTcyMzU0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20211114/00b71433a91e48df9618da41b97fd821.png