Java Stream流实现多字段分组groupingBy操作

近期的项目里，遇到一个需求：对于含有多个元素的List，按照其中的某几个属性进行分组，比如Report::getPersonID、Report::getSchoolYear、Report::getDataType等字段。下面就让我们讨论一下如何比较优雅的按多字段进行分组groupingBy。

1. 利用单个字段进行分组
   如上面的Report类，如果对于其中的某一个字段进行分组（如PersonID），则比较简单，我们可以利用Stream.collect()和Collectors.groupingBy结合，即可进行分组groupingBy，代码如下：

public class TestGroupingBy {
    public static void main(String[] args) {
        List<Report> reportList = Arrays.asList(
                new Person().setPersonID(1).setSchoolYear(2022).setDataType("本科")
                //这里添加其他的对象，可以多添加一些
        );
        Map<String, List<Report>> groupingMap = reportList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::getPersonID));
}

其中的groupingMap ，类型为Map，第一个泛型为String即分组字段（本例中为personID字段）的类型，第二个泛型为List及分组结果的类型。
2. 利用多个字段进行分组
上面的例子是按单个字段分组，如果需要按照多个字段，如personID、schoolYear、dataType三个字段进行分组，同样也可以可以利用Stream.collect()和Collectors.groupingBy结合的方式进行分组，不过该方式中调用Collectors.groupingBy时需要多次嵌套调用，测试代码如下：

public class TestGroupingBy {
    public static void main(String[] args) {
        List<Report> reportList = Arrays.asList(
                new Person().setPersonID(1).setSchoolYear(2022).setDataType("本科")
                //这里添加其他的对象，可以多添加一些
        );
        // 多字段嵌套分组
        Map<String, Map<Integer, Map<String, List<Report>>>> groupingMap = personList.stream().collect(
                Collectors.groupingBy(Report::getPersonID, 
                        Collectors.groupingBy(Report::getSchoolYear, 
                                Collectors.groupingBy(Report::getDataType)
                        )
                )
        );
    }
}

其中groupingMap类型为Map>>，是一个嵌套了三层的Map，对应的泛型String/Integer/String分别为对应分组字段的类型，最后一层Map的value类型为List为实际分组后的数据集合类型。为方便查看数据，特意按Json格式贴出数据如下：

{
  "1": {
    "2022": {
      "本科": [
        {
          "id": 1,
          "schoolYear": 20,
          "dataType": "本科"
        }
      ]
      			}
      }
}

3. 利用Collectors.groupingBy与Function结合对多字段分组进行优化

public class TestGroupingBy {
    public static void main(String[] args) {
        List<Report> reportList = Arrays.asList(
                new Person().setPersonID(1).setSchoolYear(2022).setDataType("本科")
        );
        // 定义一个函数Function，该函数将元素对象映射到一个键的集合里
        Function<Report, List<Object>> compositeKey = report->
                Arrays.asList(report.getPersonID(), report.getSchoolYear(), report.getDataType());
        // 分组
        Map<List<Object>, List<Report>> groupingMap =
                reportList.stream().collect(Collectors.groupingBy(compositeKey, Collectors.toList()));
    }
}

groupingMap数据仅仅只有一层，但是其键值Key却是一个List，里面包含了分组字段的值，数据按Json格式贴出如下：

{
  "[1, 2022, 本科]": [
    {
          "id": 1,
          "schoolYear": 20,
          "dataType": "本科"
    }
  ]
}

由于Map只有一层，用该方式分组的结果，对于我们业务也是比较友好，代码里对数据处理起来也是比较方便的。可以看到，从代码书写角度以及分组处理后得到的结果，该方法都是最优雅的。