Java8学习笔记-12:整合操作示例

第一个问题描述:
找出某张专辑上所有乐队的国籍。艺术家列表里既有个人,也有 乐队。利用一点领域知识,假定一般乐队名以定冠词 The 开头。当然这不是绝对的,但也 差不多。
找出某张专辑上所有乐队的国籍。艺术家列表里既有个人,也有 乐队。假定一般乐队名以定冠词 The 开头。
首先, 可将这个问题分解为如下几个步骤。

1. 找出专辑上的所有表演者。
2. 分辨出哪些表演者是乐队。
3. 找出每个乐队的国籍。
4. 将找出的国籍放入一个集合。
   现在,找出每一步对应的 Stream API 就相对容易了:
5. Album 类有个 getMusicians 方法,该方法返回一个 Stream 对象,包含整张专辑中所有的
   表演者;
6. 使用 filter 方法对表演者进行过滤,只保留乐队;
7. 使用 map 方法将乐队映射为其所属国家;
8. 使用 collect(Collectors.toList()) 方法将国籍放入一个列表。
   最后,整合所有的操作,就得到如下代码:

     Set origins = album.getMusicians()
                                .filter(artist -> artist.getName().startsWith("The"))
                                .map(artist -> artist.getNationality())
                                .collect(toSet());

通过重构将现有代码改写为Lambada形式：
问题描述：假定选定一组专辑,找出其中所有长度大于 1 分钟的曲目名称

//遗留代码：
public Set findLongTracks(List albums) { 
      Set trackNames = new HashSet<>();
        for (Album album : albums) {
            for (Track track : album.getTrackList()) {
                if (track.getLength() > 60) {
                    String name = track.getName();
                    trackNames.add(name);
                }
            }
        }
        return trackNames;
```
如果仔细阅读上面的这段代码,就会发现几组嵌套的循环。仅通过阅读这段代码很难看出 它的编写目的,那就来重构一下(使用流来重构该段代码的方式很多,下面介绍的只是其 中一种。事实上,对 Stream API 越熟悉,就越不需要细分步骤。之所以在示例中一步一步 地重构,完全是出于帮助大家学习的目的,在工作中无需这样做)。
第一步要修改的是 for 循环。首先使用 Stream 的 forEach 方法替换掉 for 循环,但还是暂 时保留原来循环体中的代码,这是在重构时非常方便的一个技巧。调用 stream 方法从专辑 列表中生成第一个 Stream,同时不要忘了在上一节已介绍过,getTracks 方法本身就返回 一个 Stream 对象。经过第一步重构后,代码如下所示：
```
//第一次重构:找出长度大于 1 分钟的曲目
public Set findLongTracks(List albums) {
        Set trackNames = new HashSet<>();
        albums.stream()
                .forEach(album -> {
                    album.getTracks()
                            .forEach(track -> {
                                if (track.getLength() > 60) {
                                    String name = track.getName();
                                    trackNames.add(name);
                                }
                            });
                });
        return trackNames;
    }
```
在第一次重构中,虽然使用了流,但是并没有充分发挥它的作用。事实上,重构后的代 码还不如原来的代码好——天哪!因此,是时候引入一些更符合流风格的代码了,最内层 的 forEach 方法正是主要突破口。
最内层的 forEach 方法有三个功用:找出长度大于 1 分钟的曲目,得到符合条件的曲目名 称,将曲目名称加入集合 Set。这就意味着需要三项 Stream 操作:找出满足某种条件的曲 目是 filter 的功能,得到曲目名称则可用 map 达成,终结操作可使用 forEach 方法将曲目
名称加入一个集合。用以上三项 Stream 操作将内部的 forEach 方法拆分后,代码如下所示：
```
//第二次重构:找出长度大于 1 分钟的曲目
public Set findLongTracks(List albums) {
        Set trackNames = new HashSet<>();
        albums.stream()
                .forEach(album -> {
                    album.getTracks()
                            .filter(track -> track.getLength() > 60)
                            .map(track -> track.getName())
                            .forEach(name -> trackNames.add(name));
                });
        return trackNames;
    }
```
现在用更符合流风格的操作替换了内层的循环,但代码看起来还是冗长繁琐。将各种流嵌 套起来并不理想,最好还是用干净整洁的顺序调用一些方法。
理想的操作莫过于找到一种方法,将专辑转化成一个曲目的 Stream。众所周知,任何时候 想转化或替代代码,都该使用 map 操作。这里将使用比 map 更复杂的 flatMap 操作,把多个 Stream 合并成一个 Stream 并返回。将 forEach 方法替换成 flatMap 后,代码如下所示：
```
//第三次重构:找出长度大于 1 分钟的曲目
public Set findLongTracks(List albums) {
        Set trackNames = new HashSet<>();
        albums.stream()
                .flatMap(album -> album.getTracks())
                .filter(track -> track.getLength() > 60)
                .map(track -> track.getName())
                .forEach(name -> trackNames.add(name));
        return trackNames;
    }
```
上面的代码中使用一组简洁的方法调用替换掉两个嵌套的 for 循环,看起来清晰很多。然 而至此并未结束,仍需手动创建一个 Set 对象并将元素加入其中,但我们希望看到的是整 个计算任务由一连串的 Stream 操作完成。
到目前为止,虽然还未展示转换的方法,但已有类似的操作。就像使用 collect(Collectors. toList()) 可以将 Stream 中的值转换成一个列表,使用 collect(Collectors.toSet()) 可以将 Stream 中的值转换成一个集合。因此,将最后的 forEach 方法替换为 collect,并删掉变量 trackNames,代码如下所示：
```
//第四次重构:找出长度大于 1 分钟的曲目
public Set findLongTracks(List albums) {
        return albums.stream()
                .flatMap(album -> album.getTracks())
                .filter(track -> track.getLength() > 60)
                .map(track -> track.getName())
                .collect(Collectors.toSet());
    }
```
简而言之,选取一段遗留代码进行重构,转换成使用流风格的代码。最初只是简单地使用流,但没有引入任何有用的流操作。随后通过一系列重构,最终使代码更符合使用流的风 格。在上述步骤中我们没有提到一个重点,即编写示例代码的每一步都要进行单元测试, 保证代码能够正常工作。重构遗留代码时,这样做很有帮助。