StreamToMap：Stream转换为Map的一个高效方法

StreamToMap是一个非常有用和高效的Java 8中Stream API方法。它允许将一个Stream转换成一个Map。本文将从多个方面为大家详细讲解StreamToMap的使用方法和实际应用场景。

一、StreamToMap的基本使用

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Map<Integer, Integer> map = list.stream().collect(Collectors.toMap(i -> i, i -> i * i));
System.out.println(map);

上面的代码展示了如何使用StreamToMap方法将一个List转换成一个Map。在这个例子中，我们传递了一个lambda表达式i -> i作为键值和一个lambda表达式i -> i * i作为值。

接下来，我们将解释StreamToMap方法一些重要的参数。

二、keyMapper和valueMapper参数

这两个参数是StreamToMap方法中最重要的参数。使用keyMapper和valueMapper可以让我们更好地控制转换过程，从而将Stream转换成我们需要的形式。

1、keyMapper参数

keyMapper参数是一个Function类型，它以流中的元素为输入，返回值作为Map的键。例如：

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Map<String, Integer> map = list.stream().collect(Collectors.toMap(Function.identity(), String::length));
System.out.println(map);

上面的代码中，我们使用了Function.identity()作为keyMapper参数。这表示在Java 8中引入的静态方法Function.identity()，该方法返回一个接收任何对象并返回该对象的身份的Lambda表达式。

2、valueMapper参数

与keyMapper参数类似，valueMapper参数也是一个Function类型，它将流中的元素转换成Map的值。我们可以使用Java 8中的方法引用符号来简化代码：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
Map<Integer, Double> map = list.stream().collect(Collectors.toMap(i -> i, Math::sqrt));
System.out.println(map);

这会以Math.sqrt()方法的输出作为Map的值。

三、mergeFunction参数

如果在转换过程中有两个或更多个元素具有相同的键，则将会抛出IllegalStateException，在这种情况下，我们可以使用mergeFunction参数来控制这种情况的处理方式。

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "a");
map.put(2, "b");
map.put(3, "c");

map.put(2, "z");

Map<Integer, String> newMap = map.entrySet()
    .stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Map.Entry::getKey, 
        Map.Entry::getValue, 
        (value1, value2) -> value1 + value2)
    );
System.out.println(newMap);

在这个例子中，我们使用mergeFunction参数将map中键为2的String合并成”bz”。

四、当Stream中的元素为null时如何处理

在Java 8中，Stream API是不允许出现null值的。因此，如果Stream中出现了null值，那么StreamToMap方法将抛出NullPointerException异常。为了避免这种情况，我们可以使用Stream的过滤功能：

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", null, "c");
Map<String, Integer> map = list.stream()
    .filter(Objects::nonNull)
    .collect(Collectors.toMap(Function.identity(), String::length));
System.out.println(map);

在这个例子中，我们使用了Objects.nonNull方法来过滤null值。

五、实际应用场景

StreamToMap方法在实际应用中非常常用，下面是几个实际场景的例子。

1、List转Map

假设我们有一个List，它的元素是Employee对象。Employee对象包含id、name和age属性。现在，我们想根据员工ID将这个List转换成一个Map。

class Employee {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    
    // 省略 getter 和 setter 方法
}

List<Employee> employees = Arrays.asList(
    new Employee(1, "Alice", 23),
    new Employee(2, "Bob", 25),
    new Employee(3, "Chris", 21),
    new Employee(4, "David", 22),
    new Employee(5, "Emma", 26)
);

Map<Integer, Employee> employeeMap = employees
    .stream()
    .collect(Collectors.toMap(Employee::getId, Function.identity()));
System.out.println(employeeMap);

在这个例子中，使用了Employee::getId作为keyMapper参数，而使用了Function.identity()作为valueMapper参数。

2、Map转List

我们同样可以使用类似的方式将Map转换成List。

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "Alice");
map.put(2, "Bob");
map.put(3, "Chris");
map.put(4, "David");
map.put(5, "Emma");

List<String> names = map.entrySet()
    .stream()
    .map(Map.Entry::getValue)
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println(names);

在这个例子中，我们使用了.map(Map.Entry::getValue)将Map.Entry对象映射成Map的值。

3、List转Map，并且values包含多个对象

我们可以使用更高级的技巧将一个List转换成一个Map，并且Map的值包含多个对象。

List<Employee> employees = Arrays.asList(
    new Employee(1, "Alice", 23),
    new Employee(2, "Bob", 25),
    new Employee(3, "Chris", 21),
    new Employee(4, "David", 22),
    new Employee(5, "Emma", 26)
);

Map<Integer, List<String>> employeeMap = employees
    .stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Employee::getId, 
        e -> new ArrayList<>(Arrays.asList(e.getName(), String.valueOf(e.getAge())))
    ));
System.out.println(employeeMap);

在这个例子中，我们使用了一个lambda表达式e -> new ArrayList<>(Arrays.asList(e.getName(), String.valueOf(e.getAge())))作为valueMapper参数。

六、总结

在Java 8中，Stream API提供了许多强大的方法，StreamToMap是其中之一。StreamToMap方法允许我们将Stream转换成Map，并且对于相同的键提供了多种处理方式。它的使用方法非常简单，只需要了解基本的参数就可以快速掌握。