StreamToMap：Stream轉換為Map的一個高效方法

StreamToMap是一個非常有用和高效的Java 8中Stream API方法。它允許將一個Stream轉換成一個Map。本文將從多個方面為大家詳細講解StreamToMap的使用方法和實際應用場景。

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);

上面的代碼展示了如何使用StreamToMap方法將一個List轉換成一個Map。在這個例子中，我們傳遞了一個lambda表達式i -> i作為鍵值和一個lambda表達式i -> i * i作為值。

接下來，我們將解釋StreamToMap方法一些重要的參數。

二、keyMapper和valueMapper參數

這兩個參數是StreamToMap方法中最重要的參數。使用keyMapper和valueMapper可以讓我們更好地控制轉換過程，從而將Stream轉換成我們需要的形式。

1、keyMapper參數

keyMapper參數是一個Function類型，它以流中的元素為輸入，返回值作為Map的鍵。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);

上面的代碼中，我們使用了Function.identity()作為keyMapper參數。這表示在Java 8中引入的靜態方法Function.identity()，該方法返回一個接收任何對象並返回該對象的身份的Lambda表達式。

2、valueMapper參數

與keyMapper參數類似，valueMapper參數也是一個Function類型，它將流中的元素轉換成Map的值。我們可以使用Java 8中的方法引用符號來簡化代碼：

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);

這會以Math.sqrt()方法的輸出作為Map的值。

三、mergeFunction參數

如果在轉換過程中有兩個或更多個元素具有相同的鍵，則將會拋出IllegalStateException，在這種情況下，我們可以使用mergeFunction參數來控制這種情況的處理方式。

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);

在這個例子中，我們使用mergeFunction參數將map中鍵為2的String合併成”bz”。

四、當Stream中的元素為null時如何處理

在Java 8中，Stream API是不允許出現null值的。因此，如果Stream中出現了null值，那麼StreamToMap方法將拋出NullPointerException異常。為了避免這種情況，我們可以使用Stream的過濾功能：

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);

在這個例子中，我們使用了Objects.nonNull方法來過濾null值。

五、實際應用場景

StreamToMap方法在實際應用中非常常用，下面是幾個實際場景的例子。

1、List轉Map

假設我們有一個List，它的元素是Employee對象。Employee對象包含id、name和age屬性。現在，我們想根據員工ID將這個List轉換成一個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);

在這個例子中，使用了Employee::getId作為keyMapper參數，而使用了Function.identity()作為valueMapper參數。

2、Map轉List

我們同樣可以使用類似的方式將Map轉換成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);

在這個例子中，我們使用了.map(Map.Entry::getValue)將Map.Entry對象映射成Map的值。

3、List轉Map，並且values包含多個對象

我們可以使用更高級的技巧將一個List轉換成一個Map，並且Map的值包含多個對象。

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);

在這個例子中，我們使用了一個lambda表達式e -> new ArrayList<>(Arrays.asList(e.getName(), String.valueOf(e.getAge())))作為valueMapper參數。

六、總結

在Java 8中，Stream API提供了許多強大的方法，StreamToMap是其中之一。StreamToMap方法允許我們將Stream轉換成Map，並且對於相同的鍵提供了多種處理方式。它的使用方法非常簡單，只需要了解基本的參數就可以快速掌握。