如何使用Java 8流映射到多个元素？

Question

我有一个这样的课:

class MultiDataPoint {
  private DateTime timestamp;
  private Map<String, Number> keyToData;
}

我想为每个MultiDataPoint生成

class DataSet {
        public String key;    
        List<DataPoint> dataPoints;
}

class DataPoint{
  DateTime timeStamp;
  Number data;
}

当然,在多个MultiDataPoints中,"key"可以是相同的.

所以给定一个List<MultiDataPoint>,我如何使用Java 8流转换为List<DataSet>？

这就是我目前在没有流的情况下进行转换的方式:

Collection<DataSet> convertMultiDataPointToDataSet(List<MultiDataPoint> multiDataPoints)
{

    Map<String, DataSet> setMap = new HashMap<>();

    multiDataPoints.forEach(pt -> {
        Map<String, Number> data = pt.getData();
        data.entrySet().forEach(e -> {
            String seriesKey = e.getKey();
            DataSet dataSet = setMap.get(seriesKey);
            if (dataSet == null)
            {
                dataSet = new DataSet(seriesKey);
                setMap.put(seriesKey, dataSet);
            }
            dataSet.dataPoints.add(new DataPoint(pt.getTimestamp(), e.getValue()));
        });
    });

    return setMap.values();
}

Answer 1

这是一个有趣的问题,因为它表明有很多不同的方法可以实现相同的结果.下面我展示三种不同的实现.

Collection Framework中的默认方法: Java 8向集合类添加了一些方法,这些方法与Stream API没有直接关系.使用这些方法,您可以显着简化非流实现的实现:

Collection<DataSet> convert(List<MultiDataPoint> multiDataPoints) {
    Map<String, DataSet> result = new HashMap<>();
    multiDataPoints.forEach(pt ->
        pt.keyToData.forEach((key, value) ->
            result.computeIfAbsent(
                key, k -> new DataSet(k, new ArrayList<>()))
            .dataPoints.add(new DataPoint(pt.timestamp, value))));
    return result.values();
}

具有展平和中间数据结构的流API:以下实现几乎与Stuart Marks提供的解决方案相同.与他的解决方案相反,以下实现使用匿名内部类作为中间数据结构.

Collection<DataSet> convert(List<MultiDataPoint> multiDataPoints) {
    return multiDataPoints.stream()
        .flatMap(mdp -> mdp.keyToData.entrySet().stream().map(e ->
            new Object() {
                String key = e.getKey();
                DataPoint dataPoint = new DataPoint(mdp.timestamp, e.getValue());
            }))
        .collect(
            collectingAndThen(
                groupingBy(t -> t.key, mapping(t -> t.dataPoint, toList())),
                m -> m.entrySet().stream().map(e -> new DataSet(e.getKey(), e.getValue())).collect(toList())));
}

具有地图合并的流API:您还可以为每个MultiDataPoint创建一个Map,而不是展平原始数据结构,然后使用reduce操作将所有地图合并到一个地图中.代码比上面的解决方案简单一点:

Collection<DataSet> convert(List<MultiDataPoint> multiDataPoints) {
    return multiDataPoints.stream()
        .map(mdp -> mdp.keyToData.entrySet().stream()
            .collect(toMap(e -> e.getKey(), e -> asList(new DataPoint(mdp.timestamp, e.getValue())))))
        .reduce(new HashMap<>(), mapMerger())
        .entrySet().stream()
        .map(e -> new DataSet(e.getKey(), e.getValue()))
        .collect(toList());
}

您可以在Collectors类中找到地图合并的实现.不幸的是,从外部访问它有点棘手.以下是地图合并的替代实现:

<K, V> BinaryOperator<Map<K, List<V>>> mapMerger() {
    return (lhs, rhs) -> {
        Map<K, List<V>> result = new HashMap<>();
        lhs.forEach((key, value) -> result.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>()).addAll(value));
        rhs.forEach((key, value) -> result.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>()).addAll(value));
        return result;
    };
}

Answer 2

为此,我不得不想出一个中间数据结构:

class KeyDataPoint {
    String key;
    DateTime timestamp;
    Number data;
    // obvious constructor and getters
}

有了这个,方法是将每个MultiDataPoint"扁平化"为(时间戳,密钥,数据)三元组列表,并将所有这些三元组从MultiDataPoint列表中流式传输.

然后,我们groupingBy对字符串键应用操作,以便将每个键的数据收集在一起.请注意,简单groupingBy会导致从每个字符串键到相应KeyDataPoint三元组列表的映射.我们不想要三元组; 我们想要DataPoint实例,它们是(时间戳,数据)对.为此,我们应用了一个"下游"收集器,groupingBy它是一个mapping通过从KeyDataPoint三元组中获取正确值来构造新DataPoint 的操作.操作的下游收集器mapping只是toList将同一组的DataPoint对象收集到列表中.

现在我们有一个Map<String, List<DataPoint>>,我们想将它转换为DataSet对象的集合.我们简单地流出映射条目并构造DataSet对象,将它们收集到列表中并返回它.

代码最终看起来像这样:

Collection<DataSet> convertMultiDataPointToDataSet(List<MultiDataPoint> multiDataPoints) {
    return multiDataPoints.stream()
        .flatMap(mdp -> mdp.getData().entrySet().stream()
                           .map(e -> new KeyDataPoint(e.getKey(), mdp.getTimestamp(), e.getValue())))
        .collect(groupingBy(KeyDataPoint::getKey,
                    mapping(kdp -> new DataPoint(kdp.getTimestamp(), kdp.getData()), toList())))
        .entrySet().stream()
        .map(e -> new DataSet(e.getKey(), e.getValue()))
        .collect(toList());
}

我对构造者和吸气者采取了一些自由,但我认为它们应该是显而易见的.