我有一篇Java Stream使用手冊，學了就是你的了！

原創：扣釘日記（微信公眾號ID：codelogs），歡迎分享，非公眾號轉載保留此宣告。

簡介

日常程式設計工作中，Java集合會經常被使用到，且經常需要對集合做一些類似過濾、排序、物件轉換之類的操作。

為了簡化這類操作，Java8新增了一套新的Stream API，使用方式就像寫SQL一樣，大大簡化了這類處理的實現程式碼量與可讀性。

基礎Stream函式

比如，我們要查詢雙11期間交易額最大的10筆訂單的使用者資訊，用SQL實現的話，大致如下：

select user_id, user_name 
from order 
where pay_time >= '2022-11-01' and pay_time < '2022-12-01' 
order by goods_amount desc 
limit 10;

這種處理邏輯，不用Stream API，實現程式碼大致如下：

public static List<User> getTop10Users() throws ParseException {
    List<Order> orders = getOrders();

    // 過濾出雙11訂單
    List<Order> filteredOrders = new ArrayList<>();
    long begin = DateUtils.parseDate("2022-11-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
    long end = DateUtils.parseDate("2022-12-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
    for (Order order : orders) {
        if(order.getPayTime().getTime() >= begin && order.getPayTime().getTime() < end) {
            filteredOrders.add(order);
        }
    }

    // 按訂單金額倒序排序
    filteredOrders.sort(Comparator.comparing(Order::getGoodsAmount).reversed());

    // 取前10名訂單，組裝出使用者資訊
    List<User> users = new ArrayList<>();
    Iterator<Order> it = filteredOrders.iterator();
    for (int i = 0; i < 10 && it.hasNext(); i++) {
        Order order = it.next();
        users.add(new User(order.getUserId(), order.getUserName()));
    }
    return users;
}

上面程式碼與SQL的邏輯是一樣的，但可以發現，上面程式碼的可理解性比SQL差很多，原因是SQL使用的是含義更加接近意圖的宣告式語法，而上述程式碼如果沒有很好的註釋的話，則需要你的大腦像CPU一樣，將各種指令執行一遍才明白大概意圖。

那我們再用Stream API實現一下這個函式看看，如下：

public static List<User> getTop10Users() throws ParseException {
    List<Order> orders = getOrders();
    long begin = DateUtils.parseDate("2022-11-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
    long end = DateUtils.parseDate("2022-12-01", "yyyy-MM-dd").getTime();
    List<User> users = orders.stream()
            .filter(order -> order.getPayTime().getTime() >= begin && order.getPayTime().getTime() < end)
            .sorted(Comparator.comparing(Order::getGoodsAmount).reversed())
            .limit(10)
            .map(order -> new User(order.getUserId(), order.getUserName()))
            .collect(Collectors.toList());
    return users;
}

這段程式碼我沒有加註釋，但只要有過一點經驗的程式設計師，都能很快明白它是在做啥，這是因為Stream API和SQL設計類似，使用的是更加接近意圖的宣告式函式，看到函式名就大概明白含義了。

大概解釋一下，如下：

• stream()函式用於將集合轉換為Stream流物件。
• filter()函式過濾Stream流中的元素，傳入的邏輯表示式則為過濾規則。
• sorted()函式排序Stream流中的元素，使用傳入的Comparator比較元素大小。
• limit()函式取前x個元素，傳入引數指定取的元素個數。
• map()函式用於轉換Stream中的元素為另一型別元素，可以類比於SQL從表中查詢指定欄位時，就好像是建立了一個包含這些欄位的臨時表一樣。

Stream裡面的函式大多很簡單，就不逐一介紹了，如下：

這些是Stream比較基礎的用法，下面看看一些更高階的用法吧！

reduce函式

可以看到Stream提供了min、max操作，但並沒有提供sum、avg這樣的操作，如果要實現sum、avg操作，就可以使用reduce(迭代)函式來實現，reduce函式有3個，如下：

下面以訂單金額的sum彙總操作為示例，如下：

帶初始值與累加器的reduce函式

T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

彙總示例：

List<Order> orders = getOrders();
BigDecimal sum = orders.stream()
        .map(Order::getGoodsAmount)
        .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);

其中，reduce函式的identity引數BigDecimal.ZERO相當於是初始值，而accumulator引數BigDecimal::add是一個累加器，將Stream中的金額一個個累加起來。

reduce函式的執行邏輯大致如下：

無初始值的reduce函式

Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

彙總示例：

List<Order> orders = getOrders();
BigDecimal sum = orders.stream()
        .map(Order::getGoodsAmount)
        .reduce(BigDecimal::add)
        .orElse(BigDecimal.ZERO);

第2個reduce函式不傳入初始值，只有累加器函式，返回Optional，因此當Stream中沒有元素時，它返回的Optional沒有值，這種情況我使用Optional.orElse函式給了一個預設值BigDecimal.ZERO。

帶初始值、累加器、合併器的reduce函式

<U> U reduce(U identity,
                 BiFunction<U, ? super T, U> accumulator,
                 BinaryOperator<U> combiner);

彙總示例：

List<Order> orders = getOrders();
BigDecimal sum = orders.stream()
        .reduce(BigDecimal.ZERO, (s, o) -> s.add(o.getGoodsAmount()), BigDecimal::add);

這個reduce函式的累加器和前面的不一樣，前面的累加器的迭代元素與彙總結果都是BigDecimal，而這個累加器的迭代元素是Order型別，彙總結果是BigDecimal型別，它們可以不一樣。

另外，這個reduce函式還提供了一個合併器，它是做什麼用的？

其實合併器用於並行流場景，當使用多個執行緒處理資料時，資料拆分給多個執行緒後，每個執行緒使用累加器計算出自己的彙總值，然後使用合併器將各個執行緒的彙總值再次彙總，從而計算出最後結果，執行過程如下圖：

使用reduce實現avg

reduce可以實現avg，但稍微有點繁瑣，如下：

@Data
private static class SumCount {
    private BigDecimal sum = BigDecimal.ZERO;
    private Integer count = 0;

    /**
     * 累加函式
     * @param val
     * @return
     */
    public SumCount accumulate(BigDecimal val) {
        this.sum = this.sum.add(val);
        this.count++;
        return this;
    }

    /**
     * 合併函式
     * @param sumCount
     * @return
     */
    public SumCount merge(SumCount sumCount) {
        SumCount sumCountNew = new SumCount();
        sumCountNew.setSum(this.sum.add(sumCount.sum));
        sumCountNew.setCount(this.count + sumCount.count);
        return sumCountNew;
    }
    
    public Optional<BigDecimal> calAvg(int scale, int roundingMode) {
        if (count == 0) {
            return Optional.empty();
        }
        return Optional.of(this.sum.divide(BigDecimal.valueOf(count), scale, roundingMode));
    }
}

List<Order> orders = getOrders();
Optional<BigDecimal> avg = orders.stream()
        .map(Order::getGoodsAmount)
        .reduce(new SumCount(), SumCount::accumulate, SumCount::merge)
        .calAvg(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);

如上，由於avg是由彙總值除以數量計算出來的，所以需要定義一個SumCount類來記錄彙總值與數量，並實現它的累加器與合併器函式即可。

可以發現，使用reduce函式實現avg功能，還是有點麻煩的，而且程式碼可讀性不強，大腦需要繞一下才知道是在求平均數，而collect函式就可以很方便的解決這個問題。

collect函式

Stream API提供了一個collect(收集)函式，用來處理一些比較複雜的使用場景，它傳入一個收集器Collector用來收集流中的元素，並做特定的處理(如彙總)，Collector定義如下：

public interface Collector<T, A, R> {
    Supplier<A> supplier();

    BiConsumer<A, T> accumulator();

    BinaryOperator<A> combiner();

    Function<A, R> finisher();

    Set<Characteristics> characteristics();
}

其實，收集器與reduce是比較類似的，只是比reduce更加靈活了，如下：

• supplier: 初始彙總值提供器，類似reduce中的identity，只是這個初始值是函式提供的。
• accumulator：累加器，將值累加到收集器中，類似reduce中的accumulator。
• combiner：合併器，用於並行流場景，類似reduce中的combiner。
• finisher：結果轉換器，將彙總物件轉換為最終的指定型別物件。
• characteristics：收集器特徵標識，如是否支援併發等。

那用收集器實現類似上面的avg試試！

@Data
public class AvgCollector implements Collector<BigDecimal, SumCount, Optional<BigDecimal>> {
    private int scale;
    private int roundingMode;

    public AvgCollector(int scale, int roundingMode) {
        this.scale = scale;
        this.roundingMode = roundingMode;
    }

    @Override
    public Supplier<SumCount> supplier() {
        return SumCount::new;
    }

    @Override
    public BiConsumer<SumCount, BigDecimal> accumulator() {
        return (sumCount, bigDecimal) -> {
            sumCount.setSum(sumCount.getSum().add(bigDecimal));
            sumCount.setCount(sumCount.getCount() + 1);
        };
    }

    @Override
    public BinaryOperator<SumCount> combiner() {
        return (sumCount, otherSumCount) -> {
            SumCount sumCountNew = new SumCount();
            sumCountNew.setSum(sumCount.getSum().add(otherSumCount.getSum()));
            sumCountNew.setCount(sumCount.getCount() + otherSumCount.getCount());
            return sumCountNew;
        };
    }

    @Override
    public Function<SumCount, Optional<BigDecimal>> finisher() {
        return sumCount -> {
            if (sumCount.getCount() == 0) {
                return Optional.empty();
            }
            return Optional.of(sumCount.getSum().divide(
                    BigDecimal.valueOf(sumCount.getCount()), this.scale, this.roundingMode));
        };
    }

    @Override
    public Set<Characteristics> characteristics() {
        return Collections.unmodifiableSet(EnumSet.of(Collector.Characteristics.UNORDERED));
    }
}

如上，實現一個AvgCollector收集器，然後將這個收集器傳給collect函式即可。

List<Order> orders = getOrders();
Optional<BigDecimal>> avg = orders.stream()
        .map(Order::getGoodsAmount)
        .collect(new AvgCollector(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

整體執行過程如下：

可以發現，其實Collector相比reduce，就是把相關操作都封裝到一個收集器裡面去了，這樣做的好處是，可以事先定義好一些Collector，然後使用方就可以直接拿來用了。

所以，Java也為我們提供了一系列常用場景的Collector，它們放在Collectors中，如下：

可以發現，Java已經為我們提供了大量的收集器實現，對於絕大多數場景，我們並不需要自己去實現收集器啦！

以上函式就不一一介紹了，介紹幾個典型例子，如下：

元素收集到TreeSet中

TreeSet<Order> orderSet = orders.stream()
        .collect(Collectors.toCollection(TreeSet::new));

元素收集到Map中

List<Order> orders = getOrders();
Map<Long, Order> orderMap = orders.stream()
        .collect(Collectors.toMap(Order::getOrderId, Function.identity()));

如上，Order::getOrderId函式為Map提供Key值，Function.identity()函式定義如下：

它的作用是直接返回傳給它的引數，你寫成o -> o也是可以的，如果你想得到Map<order_id, goods_amount>這樣的Map，那應該如下寫：

List<Order> orders = getOrders();
Map<Long, BigDecimal> amountMap = orders.stream()
        .collect(Collectors.toMap(Order::getOrderId, Order::getGoodsAmount));

在知道了怎麼獲取Key與Value後，Collectors.toMap()收集器就知道怎麼去生成Map了。

但toMap有一個容易忽略的坑，就是預設情況下，如果List生成的Key值有重複，則會丟擲異常，如果你不想拋異常，可以再傳入一個衝突處理函式，如下：

List<Order> orders = getOrders();
Map<Long, Order> orderMap = orders.stream()
        .collect(Collectors.toMap(Order::getOrderId, Function.identity(), (ov, v)->v));

(ov, v)->v函式含義是，當新元素Key值衝突時，ov是map中的舊值，v是新值，返回v則代表使用新值，即後面元素覆蓋前面元素的值。

實現分組彙總操作

比如我們經常需要將List分組為Map<K, List<V>>的形式，可以使用groupingBy收集器，看groupingBy收集器的定義，如下：

它需要提供兩個引數，第一個引數classifier指定分類的Key回撥函式，第二個引數downstream指定下游收集器，即提供每個Key對應Value的聚合收集器。

看幾個例子：
按省份分組彙總訂單

Map<Integer, List<Order>> groupedOrderMap = orders.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(Order::getProvince, Collectors.toList()));

其中Order::getProvince函式提供分類的Key值，Collectors.toList()提供分類後的Value聚合操作，將值聚合成List。

按省份分組彙總單量
類似如下SQL：

select province, count(*) from order group by province;

java實現如下：

Map<Integer, Long> groupedCountMap = orders.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(Order::getProvince,
                    Collectors.counting()));

按省份分組彙總金額
類似如下SQL：

select province, sum(goods_amount) from order group by province;

java實現如下：

Map<Integer, Optional<BigDecimal>> groupedAmountMap = orders.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(Order::getProvince,
                    Collectors.mapping(Order::getGoodsAmount, 
                        Collectors.reducing(BigDecimal::add))));

按省份分組彙總單號
類似如下SQL：

select province, group_concat(order_id) from order group by province;

java實現如下：

Map<Integer, String> groupedOrderIdMap = orders.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(Order::getProvince,
                Collectors.mapping(order -> order.getOrderId().toString(),
                        Collectors.joining(","))));

按省、市彙總並計算單量、金額等
類似如下SQL：

select province, city, count(*), group_concat(order_id), group_concat(goods_amount), 
        sum(goods_amount), min(goods_amount), max(goods_amount), avg(goods_amount) 
from order 
group by province, city;

java實現如下：

@NoArgsConstructor
@Data
class ProvinceCityStatistics {
    private Integer province;
    private Integer city;

    private Long count;
    private String orderIds;
    private List<BigDecimal> amounts;
    private BigDecimal sum;
    private BigDecimal min;
    private BigDecimal max;
    private BigDecimal avg;

    public ProvinceCityStatistics(Order order){
        this.province = order.getProvince();
        this.city = order.getCity();

        this.count = 1L;
        this.orderIds = String.valueOf(order.getOrderId());
        this.amounts = new ArrayList<>(Collections.singletonList(order.getGoodsAmount()));
        this.sum = order.getGoodsAmount();
        this.min = order.getGoodsAmount();
        this.max = order.getGoodsAmount();
        this.avg = order.getGoodsAmount();
    }

    public ProvinceCityStatistics accumulate(ProvinceCityStatistics other) {
        this.count = this.count + other.count;
        this.orderIds = this.orderIds + "," + other.orderIds;
        this.amounts.addAll(other.amounts);
        this.sum = this.sum.add(other.sum);
        this.min = this.min.compareTo(other.min) <= 0 ? this.min : other.min;
        this.max = this.max.compareTo(other.max) >= 0 ? this.max : other.max;
        this.avg = this.sum.divide(BigDecimal.valueOf(this.count), 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        return this;
    }

}

List<Order> orders = getOrders();
Map<String, Optional<ProvinceCityStatistics>> groupedMap = orders.stream().collect(
        Collectors.groupingBy(order -> order.getProvince() + "," + order.getCity(),
                Collectors.mapping(order -> new ProvinceCityStatistics(order),
                        Collectors.reducing(ProvinceCityStatistics::accumulate)))
);

groupedMap.values().stream().map(Optional::get).forEach(provinceCityStatistics -> {
    Integer province = provinceCityStatistics.getProvince();
    Integer city = provinceCityStatistics.getCity();

    long count = provinceCityStatistics.getCount();
    String orderIds = provinceCityStatistics.getOrderIds();
    List<BigDecimal> amounts = provinceCityStatistics.getAmounts();
    BigDecimal sum = provinceCityStatistics.getSum();
    BigDecimal min = provinceCityStatistics.getMin();
    BigDecimal max = provinceCityStatistics.getMax();
    BigDecimal avg = provinceCityStatistics.getAvg();
    System.out.printf("province:%d, city: %d -> count: %d, orderIds: %s, amounts: %s," +
                    " sum: %s, min: %s, max: %s, avg : %s %n",
            province, city, count, orderIds, amounts, sum, min, max, avg);
});

執行結果如下：

可以發現，使用Collectors.reducing可以實現功能，但有點繁瑣，且程式碼含義不明顯，因此我封裝了一個MultiCollector收集器，用來將多種收集器組合起來，實現這種複雜場景，如下：

/**
 * 將多個收集器，組合成一個收集器
 * 彙總結果儲存在Map<String, Object>中，最終結果轉換成R型別返回
 *
 * @param <T>
 */
public class MultiCollector<T, R> implements Collector<T, Map<String, Object>, R> {
    private Class<R> clazz;
    private Map<String, Collector<T, ?, ?>> collectorMap;

    public MultiCollector(Class<R> clazz, Map<String, Collector<T, ?, ?>> collectorMap) {
        this.clazz = clazz;
        this.collectorMap = collectorMap;
    }

    @Override
    public Supplier<Map<String, Object>> supplier() {
        Map<String, Supplier<?>> supplierMap = new HashMap<>();
        collectorMap.forEach((fieldName, collector) -> supplierMap.put(fieldName, collector.supplier()));

        return () -> {
            Map<String, Object> map = new HashMap<>();
            supplierMap.forEach((fieldName, supplier) -> {
                map.put(fieldName, supplier.get());
            });
            return map;
        };
    }

    @Override
    @SuppressWarnings("all")
    public BiConsumer<Map<String, Object>, T> accumulator() {
        Map<String, BiConsumer<?, T>> accumulatorMap = new HashMap<>();
        collectorMap.forEach((fieldName, collector) -> accumulatorMap.put(fieldName, collector.accumulator()));

        return (map, order) -> {
            accumulatorMap.forEach((fieldName, accumulator) -> {
                ((BiConsumer)accumulator).accept(map.get(fieldName), order);
            });
        };
    }

    @Override
    @SuppressWarnings("all")
    public BinaryOperator<Map<String, Object>> combiner() {
        Map<String, BinaryOperator<?>> combinerMap = new HashMap<>();
        collectorMap.forEach((fieldName, collector) -> combinerMap.put(fieldName, collector.combiner()));

        return (map, otherMap) -> {
            combinerMap.forEach((fieldName, combiner) -> {
                map.put(fieldName, ((BinaryOperator)combiner).apply(map.get(fieldName), otherMap.get(fieldName)));
            });
            return map;
        };
    }

    @Override
    @SuppressWarnings("all")
    public Function<Map<String, Object>, R> finisher() {
        Map<String, Function<?, ?>> finisherMap = new HashMap<>();
        collectorMap.forEach((fieldName, collector) -> finisherMap.put(fieldName, collector.finisher()));

        // 將Map<String, Object>反射轉換成指定類物件，這裡用json反序列化也可以
        return map -> {
            R result = newInstance(clazz);
            finisherMap.forEach((fieldName, finisher) -> {
                Object value = ((Function)finisher).apply(map.get(fieldName));
                setFieldValue(result, fieldName, value);
            });

            return result;
        };
    }

    @Override
    public Set<Characteristics> characteristics() {
        return Collections.emptySet();
    }

    private static <R> R newInstance(Class<R> clazz){
        try {
            return clazz.newInstance();
        } catch (ReflectiveOperationException e) {
            return ExceptionUtils.rethrow(e);
        }
    }

    @SuppressWarnings("all")
    private static void setFieldValue(Object obj, String fieldName, Object value){
        if (obj instanceof Map){
            ((Map)obj).put(fieldName, value);
        } else {
            try {
                new PropertyDescriptor(fieldName, obj.getClass()).getWriteMethod().invoke(obj, value);
            } catch (Exception e) {
                ExceptionUtils.rethrow(e);
            }
        }
    }
}

然後封裝一些語義更加明確的通用Collector方法，如下：

public class CollectorUtils {
    /**
     * 取第一個元素，類似Stream.findFirst，返回Optional<U>
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T,U> Collector<T, ?, Optional<U>> findFirst(Function<T, U> mapper){
        return Collectors.mapping(mapper, Collectors.reducing((u1, u2) -> u1));
    }

    /**
     * 取第一個元素，類似Stream.findFirst，返回U，可能是null
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T,U> Collector<T, ?, U> findFirstNullable(Function<T, U> mapper){
        return Collectors.mapping(mapper,
                Collectors.collectingAndThen(
                        Collectors.reducing((u1, u2) -> u1), opt -> opt.orElse(null)));
    }

    /**
     * 收集指定欄位值為List
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T,U> Collector<T, ?, List<U>> toList(Function<T, U> mapper){
        return Collectors.mapping(mapper, Collectors.toList());
    }

    /**
     * 收集指定欄位為逗號分隔的字串
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T, U> Collector<T, ?, String> joining(Function<T, U> mapper, CharSequence delimiter){
        return Collectors.mapping(mapper.andThen(o -> Objects.toString(o, "")), Collectors.joining(delimiter));
    }

    /**
     * 對BigDecimal求和，返回Optional<BigDecimal>型別彙總值
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T> Collector<T, ?, Optional<BigDecimal>> summingBigDecimal(Function<T, BigDecimal> mapper){
        return Collectors.mapping(mapper, Collectors.reducing(BigDecimal::add));
    }

    /**
     * 對BigDecimal求和，返回BigDecimal型別彙總值，可能是null
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T> Collector<T, ?, BigDecimal> summingBigDecimalNullable(Function<T, BigDecimal> mapper){
        return Collectors.mapping(mapper,
                Collectors.collectingAndThen(
                        Collectors.reducing(BigDecimal::add), opt -> opt.orElse(null)));
    }

    /**
     * 對BigDecimal求平均值，返回Optional<BigDecimal>型別平均值
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T> Collector<T, ?, Optional<BigDecimal>> averagingBigDecimal(Function<T, BigDecimal> mapper, int scale, int roundingMode){
        return Collectors.mapping(mapper, new AvgCollector(scale, roundingMode));
    }

    /**
     * 對BigDecimal求平均值，返回BigDecimal型別平均值，可能是null
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T> Collector<T, ?, BigDecimal> averagingBigDecimalNullable(Function<T, BigDecimal> mapper, int scale, int roundingMode){
        return Collectors.mapping(mapper,
                Collectors.collectingAndThen(
                        new AvgCollector(scale, roundingMode), opt -> opt.orElse(null)));
    }

    /**
     * 求最小值，返回最小值Optional<U>
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T,U extends Comparable<? super U>> Collector<T, ?, Optional<U>> minBy(Function<T, U> mapper){
        return Collectors.mapping(mapper, Collectors.minBy(Comparator.comparing(Function.identity())));
    }

    /**
     * 求最小值，返回最小值U，可能是null
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T,U extends Comparable<? super U>> Collector<T, ?, U> minByNullable(Function<T, U> mapper){
        return Collectors.collectingAndThen(
                Collectors.mapping(mapper,
                        Collectors.minBy(Comparator.comparing(Function.identity()))), opt -> opt.orElse(null));
    }

    /**
     * 求最大值，返回最大值Optional<U>
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T,U extends Comparable<? super U>> Collector<T, ?, Optional<U>> maxBy(Function<T, U> mapper){
        return Collectors.mapping(mapper, Collectors.maxBy(Comparator.comparing(Function.identity())));
    }

    /**
     * 求最大值，返回最大值U，可能是null
     * @param mapper 獲取欄位值的函式
     * @return
     */
    public static <T,U extends Comparable<? super U>> Collector<T, ?, U> maxByNullable(Function<T, U> mapper){
        return Collectors.collectingAndThen(
                Collectors.mapping(mapper,
                        Collectors.maxBy(Comparator.comparing(Function.identity()))), opt -> opt.orElse(null));
    }
}

CollectorUtils中封裝的各Collector用途如下：

然後結合MultiCollector收集器與CollectorUtils中的各種Collector，就可以實現各種複雜的分組彙總邏輯了，如下：

@NoArgsConstructor
@Data
class ProvinceCityStatistics {
    private Integer province;
    private Integer city;

    private Long count;
    private String orderIds;
    private List<BigDecimal> amounts;
    private BigDecimal sum;
    private BigDecimal min;
    private BigDecimal max;
    private BigDecimal avg;
}

List<Order> orders = getOrders();

Map<String, ProvinceCityStatistics> groupedMap = orders.stream().collect(
    Collectors.groupingBy(order -> order.getProvince() + "," + order.getCity(),
        new MultiCollector<>(
            ProvinceCityStatistics.class,
            //指定ProvinceCityStatistics各欄位對應的收集器
            MapBuilder.<String, Collector<Order, ?, ?>>create()  
                    .put("province", CollectorUtils.findFirstNullable(Order::getProvince))
                    .put("city", CollectorUtils.findFirstNullable(Order::getCity))
                    .put("count", Collectors.counting())
                    .put("orderIds", CollectorUtils.joining(Order::getOrderId, ","))
                    .put("amounts", CollectorUtils.toList(Order::getGoodsAmount))
                    .put("sum", CollectorUtils.summingBigDecimalNullable(Order::getGoodsAmount))
                    .put("min", CollectorUtils.minByNullable(Order::getGoodsAmount))
                    .put("max", CollectorUtils.maxByNullable(Order::getGoodsAmount))
                    .put("avg", CollectorUtils.averagingBigDecimalNullable(Order::getGoodsAmount, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP))
                    .build()
        )
    )
);

groupedMap.forEach((key, provinceCityStatistics) -> {
    Integer province = provinceCityStatistics.getProvince();
    Integer city = provinceCityStatistics.getCity();

    long count = provinceCityStatistics.getCount();
    String orderIds = provinceCityStatistics.getOrderIds();
    List<BigDecimal> amounts = provinceCityStatistics.getAmounts();
    BigDecimal sum = provinceCityStatistics.getSum();
    BigDecimal min = provinceCityStatistics.getMin();
    BigDecimal max = provinceCityStatistics.getMax();
    BigDecimal avg = provinceCityStatistics.getAvg();
    System.out.printf("province:%d, city: %d -> count: %d, orderIds: %s, amounts: %s," +
                    " sum: %s, min: %s, max: %s, avg : %s %n",
            province, city, count, orderIds, amounts, sum, min, max, avg);
});

執行結果如下：

我想如果搞懂了這個，Collector API幾乎就全玩明白了?

總結

Stream API非常實用，它的設計類似於SQL，相比於直接遍歷處理集合的實現程式碼，用它來實現的可讀性會更強。

當然，好用也不要濫用，API使用場景應該與其具體意圖相對應，比如不要在filter裡面去寫非過濾邏輯的程式碼，雖然程式碼可能跑起來沒問題，但這會誤導讀者，反而起到負面作用。