本文中的工具类和demo的代码仓库
为什么使用java代码写报表
对于报表数据大部分情况下使用写sql的方式为大屏/报表提供数据来源,但是对于某些复杂情况下仅仅使用sql无法实现,或者实现起来困难的时候,会采取通过代码实现复杂的逻辑最终将结果返回。
遇到的问题
对于相对复杂的报表,经常需要做数据的连接即表与表的join,分组,计算等操作。sql天然支持这些操作,实现起来很轻松。但是当我们在java代码中需要对数据进行连接时,原生支持的就并不那么友好,我们常常会这么实现
现在有两个集合
ListcontractDetails; // 合同明细集合,合同会重复 List contractInfos; // 合同主要信息,不会有重复合同
对应数据结构
public class ContractDetail { /** * 合同编号 */ private String contractNo; /** * 总金额 */ private BigDecimal moneyTotal; } public class ContractInfo { /** * 合同编号 */ private String contractNo; /** * 状态 */ private String status; }
需求
contractDetails 根据 contractNo关联 contractInfos,过滤出status = '已签订’的数据
再根据 contractDetails 中的contractNo分组,分别求每个 contractNo对应的moneyTotal之和
最终输出的应该为一个map
Mapresult;
通常我们会这么实现
// setp 1 过滤出 已签订状态的合同编码 SetstopContract = contractInfos.stream() .filter(it -> "已签订".equals(it.getStatus())) .map(ContractInfo::getContractNo).collect(Collectors.toSet()); //step2 根据 step1的合同编码集合过滤出状态正确的contractDetail contractDetails = contractDetails.stream() .filter(it -> stopContract.contains(it.getContractNo())) .collect(Collectors.toList()); //step3 根据contractNo分别累加对应的moneyTotal Map result = new HashMap<>(); contractDetails.stream().forEach(it -> { BigDecimal moneyTotal = Optional.ofNullable(result.get(it.getContractNo())) .orElse(BigDecimal.ZERO); moneyTotal = moneyTotal.add(it.getMoneyTotal() != null ? it.getMoneyTotal() : BigDecimal.ZERO); result.put(it.getContractNo(), moneyTotal); });
显然这个实现时比较复杂的,因为使用sql的话无非就是 join 连接之后加上group by分组。求和。就可以轻易解决这个问题。那么看看后面这个工具类,再思考有没有更简单的办法实现。
工具类
CollectionDataStream
集合数据流CollectionDataStream的功能是通过接口对集合之间做关联,实现了类似sql join和left join两个操作
并且实现和java中的Stream相互转换的功能。
聚合数据结构将集合转换成类似表结构的数据结构,包含表名,数据
public class AggregationData { MapaggregationMap; private AggregationData(){ aggregationMap = new HashMap<>(); } //key 为别名,value为对应对象 public AggregationData(String tableName, Object data) { aggregationMap = new HashMap<>(); aggregationMap.put(tableName, BeanUtil.beanToMap(data)); } public Map getRowAllData() { return aggregationMap; } public Map getTableData(String tableName) { if (!aggregationMap.containsKey(tableName)) { throw new DataStreamException(tableName + ".not.exists"); } return aggregationMap.get(tableName); } public void setTableData(String tableName, Object data) { if(aggregationMap.containsKey(tableName)){ throw new DataStreamException(tableName+".has.been.exists!"); } aggregationMap.put(tableName, BeanUtil.beanToMap(data)); } private void setTableData(String tableName, Map data) { Map tableData = Optional.ofNullable(aggregationMap.get(tableName)).orElse(new HashMap ()); tableData.putAll(data); aggregationMap.put(tableName, tableData); } public AggregationData copyAggregationData() { AggregationData aggregationData = new AggregationData(); for (String tableName : this.getRowAllData().keySet()) { aggregationData.setTableData(tableName, this.getRowAllData().get(tableName)); } return aggregationData; } }
AggregationData代表一行数据,aggregationMap的key为表名,value为对应的数据
来详细看看这个接口
import java.util.Collection; import java.util.Map; import java.util.function.Function; import java.util.stream.Stream; public interface CollectionDataStream{ /** *将集合转化为数据流,并给一个别名 * @param tableName * @param collection * @return */ static CollectionDataStream of(String tableName, Collection> collection) { return new CollectionDataStreamImpl(tableName, collection); } /** *将 Stream转化为数据流,并给一个别名 * @param tableName * @param collection * @return */ static CollectionDataStream of(String tableName, Stream> collection) { return new CollectionDataStreamImpl(tableName, collection); } /** * 内连接,可自定义连接条件,使用双循环 * * @param tableName * @param collection * @param predict * @param * @return */ CollectionDataStream join(String tableName, Collection collection, JoinPredicate predict); /** * 等值内连接,使用map优化 * * @param collection * @param tableName * @param aggregationMapper * @param dataValueMapper * @param * @param * @return */ //等值条件推荐用法 CollectionDataStream joinUseHashOnEqualCondition(String tableName, Collection collection, Function aggregationMapper, Function dataValueMapper); /** * 左连接,可自定义连接条件,使用双循环 * * @param tableName * @param collection * @param predict * @param * @return */ CollectionDataStream leftJoin(String tableName, Collection collection, JoinPredicate predict); /** * 等值左连接,使用map优化 * * @param collection * @param tableName * @param aggregationMapper * @param dataValueMapper * @param * @param * @return */ CollectionDataStream leftJoinUseHashOnEqualCondition( String tableName, Collection collection,Function aggregationMapper, Function dataValueMapper); Stream toStream(); Stream
注意joinUseHashOnEqualCondition和join两个方法的区别。
如果集合之间的连接时某个字段等值连接,那么使用joinUseHashOnEqualCondition,其内部使用的是map分组之后进行连接。而直接使用join的话连接条件可自定义,但是是通过双重循环进行条件判断,效率较低。因此等值情况下,使用joinUseHashOnEqualCondition效率更高。
如何使用
还是已上面的需求为例
先进行两个集合之间的连接
CollectionDataStream.of("t1", contractDetails) .joinUseHashOnEqualCondition( contractInfos.stream().filter(it -> "已签订".equals(it.getStatus())).collect(Collectors.toList()), "t2", agg -> agg.getTableData("t1").get("contractNo"), ContractInfo::getContractNo );
代码解析
CollectionDataStream.of("t1", contractDetails)
是将集合contractDetails转换为表名为t1的数据流,
.joinUseHashOnEqualCondition( contractInfos.stream().filter( "t2", it -> "已签订".equals(it.getStatus())).collect(Collectors.toList()), agg -> agg.getTableData("t1").get("contractNo"), ContractInfo::getContractNo );
内连接contractInfos,同时给contractInfos起别名t2,连接条件是等值连接 t1的contractNo和contractInfos的contractNol连接之后得到新的聚合数据流
当然也可以使用自定义的连接实现
CollectionDataStream.of("t1", contractDetails) .join("t2", contractInfos.stream().filter(it -> "已签订".equals(it.getStatus())).collect(Collectors.toList()), (agg, data) -> agg.getTableData("t1").get("contractNo").equals(data.getContractNo()) )
这里通过内连接,那么也起到了一个过滤的作用。连接完成之后我们还要分组进行计算,那么就需要用到下一个工具类
MyCollectors
是对stram中原生Collectors的一个扩展,实现了更多做报表常用分组的一些操作,
MyCollectorspackage collector; import utils.NumberUtil; import java.math.BigDecimal; import java.util.Comparator; import java.util.Map; import java.util.function.Function; import java.util.stream.Collector; import java.util.stream.Collectors; public class MyCollectors { /** * 返回一个Collector用于对集合进行分组并且,对于组内有多个元素,只返回最后一个,其他的忽略 * 适用于明确分组key唯一的情况,value可为空 * 谨慎使用,如果分组有多条,会丢失数据!!! * @param keyMapper * @param* @param * @param * @param * @return */ public static > Collector > groupingByLast(Function super T, ? extends K> keyMapper, Function super T, ? extends U> valueMapper) { return Collectors.groupingBy(keyMapper, Collectors.reducing(null, valueMapper, (o1, o2) -> o2)); } /** * 传入一个keyMaper和一个比较器 * 根据key分组,组内使用比较器进行比较,最终得到一个最大结果 * @param keyMapper * @param comparator * @param * @param * @param * @param * @return */ public static > Collector > groupingByMaxComparator(Function super T, ? extends K> keyMapper, Comparator comparator) { return Collectors.groupingBy(keyMapper, Collectors.collectingAndThen(Collectors.maxBy(comparator), it -> it.orElse(null))); } /** * 传入一个keyMaper和一个比较器 * 根据key分组,组内使用比较器进行比较,最终得到一个最小结果 * @param keyMapper * @param comparator * @param * @param * @param * @param * @return */ public static > Collector > groupingByMinComparator(Function super T, ? extends K> keyMapper, Comparator comparator) { return Collectors.groupingBy(keyMapper, Collectors.collectingAndThen(Collectors.maxBy(comparator), it -> it.orElse(null))); } /** * 分组后组内按照指定字段求和 * @param keyMapper * @param * @param * @return */ public static Collector > groupingAndSum(Function super T, ? extends K> keyMapper, Function super T, BigDecimal> valueMapper) { return Collectors.groupingBy(keyMapper, Collectors.reducing(BigDecimal.ZERO, valueMapper, NumberUtil::addNumbers)); } /** * 根据对象某个字段进行求和 * @param mapper * @param * @return */ public static Collector sumByField(Function super T, ? extends BigDecimal> mapper) { return Collectors.reducing(BigDecimal.ZERO, mapper, NumberUtil::addNumbers); } /** * 求和 */ public static Collector sum() { return Collectors.reducing(BigDecimal.ZERO, NumberUtil::addNumbers); } }
组合使用的实现
Mapresult = CollectionDataStream.of("t1", contractDetails) .joinUseHashOnEqualCondition( contractInfos.stream().filter(it -> "60".equals(it.getStatus())).collect(Collectors.toList()), "t2", agg -> agg.getTableData("t1").get("contractNo"), ContractInfo::getContractNo ).toStream("s1", ContractDetail.class)//将数据流转换为 java原生Stream .collect(MyCollectors.groupingAndSum(ContractDetail::getContractNo, ContractDetail::getMoneyTotal));
这样的实现显然更加简单,也减少了出错的的概率,减少了代码量,提升了效率。
优势
- 实现了集合之间的连接操作,并且是流式操作,可以一口气不断连接多个集合。
- 实现了与Stream之间的相互转换。利用stream的功能可以实现各种复杂操作,例如过滤,转换,分组等。
- 效率上有一定的保证,对于等值连接采用了Map优化,并且在内连接时,考虑使用后小表连大表进行优化,在一些情况下减少循环次数,在bean转换为行聚合数据时使用cglib下的BeanMap减少内存的占用和性能的消耗
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