java8学习之自定义收集器实现

2023-01-01 09:49:54

在上次花了几个篇幅对Collector收集器的javadoc进行了详细的解读，其涉及到的文章有：

而系统有一个对它的具体实现则是在Collectors类中有一个CollectorImpl：

为了加深对Collector收集器的理解，咱们这次自定义一个自己的收集器，而不采用系统写好的，在自定义之前，先来回顾一下收集器的一些要点：

1、泛型参数的意义：

2、核心方法的意义：

其中包含五个重要的方法，具体如下：

其中对于Characteristics这个枚举里面的值再说明一下，之后会用代码来进行进一步说明：

好了~~复习了这些细节之后，下面就开始编码，咱们对Set数据进行收集，如下：

接着来定义三个泛型参数，下面一个个来定义，首先是流中元素的类型，咱们用T来表示，如下：

第二个参数则是中间累加的结果容器，很显然是Set<T>，如下：

最后一个参数则是最终结果的类型，咱们最终结果类型跟中间结果容器类型是一样的，都是Set，所以：

很显然目前的T还是标红的，是因为咱们还得在它上面定义一下，如下：

接下来将接口中的方法都得实现一下，如下：

接下来一个个方法具体实现：

supplier()：

首先先在这方法中打印一下日志，待之后看一下整个调用过程：

那接下来就是看如何实现呢？它的作用是生成一个存放中间结果的空的容器，看下它的返回值是:Supplier<Set<T>>，不传参数，返回一个Set<T>，这里咱们用HashSet，那可以采用方法引用，如下：

accumulator()：

还是先打印日志便于运行观察：

该方法的主要作用是进行中间结果的不断累加，看一下它的返回类型BiConsumer<Set<T>, T>，接收两个参数，不返回值，注意一下这两个参数的顺序：第一个参数为不断增加的结果容器，第二个参数流中遍历的下一个元素，当然就是不断将第二个参数往第一个参数中累加，所以下面先用Lambda表达式的方式来实现一下：

这时还是可以用方法引用：

对于这个方法引用，其第一个参数是调用累加的那个中间结果容器，而第二个参数则是遍历的下一个元素。

那如果将这个Set换成HashSet呢？

咱们先看替换完之后能不能编译：

IDE提示貌似也没道出所有然来，很是奇怪，既然HashSet是Set的直接实现类，为啥就不行了呢？其实原因是这样：

假如这个HashSet替换完了是允许的，那假如咱们在supplier()函数中将HashSet改为TreeSet呢？那明显accumulator()方法的具体实现也得进行修改，而如果是面向接口那改了supplier()的具体实现完全不影响accumulator()的实现，所以说这个实现需要注意。

combiner()：

同样先打印日志：

而此方法的作用就是将两个部分结果进行合并，所以可以这样实现：

finisher()：

首先也打印日志：

它的作用其实就是将中间累加的结果容器转换成最终的结果，而对于咱们这边的场景其最终结果类型也就是中间结果类型，所以直接将累加的中间结果容器返回既可，如下：

插个小细节，还可以用Function提供的一个静态方式来取而代之，之前咱们也介绍过：

所以：

characteristics()：

同样先增加日志：

它主要是决定收集器的一些特性的，那这里返回一个无序特性，如下：

那这里面实现中涉及到的代码其实是参照Collectors类中的，如下：

至此，咱们自定义的收集器就已经定义好啦，接下来咱们来使用一下它，将定义的List转换成Set，具体如下：

看一下此时它返回的数据类型：

所以咱们用它来接收一下，并打印出结果：

如果再增加一个重复的元素当然会被过滤掉，因为Set是会去重滴：

从日志打印的记录中发现，居然finisher()方法木要有被调用，这也是在开篇回顾Collector重要方法时提到了，它有时能调用，有时是不会调用的，当中间的结果容器的类型跟最终结果的类型是一致的话，其实该方法直接抛个异常就行了，不用实现，而咱们写的这种情况刚好就属于这种：

关于最终打印的日志输出，它的执行流程为啥是这样的呢？下面从stream.collect()的源码中找寻答案，如下：

接下来只分析关键代码，因为主要是为了寻找为啥最终的输出顺序是这样的问题，先来看一下该方法的实现：

接着继续回到ReduceOps.makeRef()方法往下看：

所以这三句话的调用就是在初始化时被调用的，但是！！！有一点需要注意，只是回调函数调用了，但是函数式接口并没有调用，如何理解，比如说:

如果BinaryOperator函数式接口被调用的话，其Lambda表达式肯定会被执行，最终执行合并操作，这里说的函数式接口没调用是指并非真正的去执行了合并操作了，其实目前只是获取了函数式接口的实例而已，咱们再来体会下：

接着再来分析一下为啥这个被打印了两次，如下：

其实是在下面两处被调用的：

接着得回到它的上一级调用来看：

另外为啥finisher()方法木有被调用呢？其实也就是在刚才分析的代码处就可以明白了：

所以通过这个实现就能解释为啥咱们的finisher()方法木有掉用啦，原因就是由于咱们给收集器增加了如下特性：

那接下来做个实验，将这个特性去掉，看是否这次能执行finisher()？

基于此咱们再来看一下系统收集器实现中的一个细节：

看一下它的具体实现，豁然开朗：

实际开发中可能自定义收集器的场景比较少，但是！！如果你研究清楚了如何自己来写一个收集器，那可以帮助我们更加自信的应用收集器的任何东东，也就是有了底层的支持才能走出咱们的自信，所以学会自定义还是非常有意义的~