reduce() 是 Java Stream API 提供的一个终端操作方法，用于将流中的元素组合起来生成一个单一的值。这一方法非常强大，可以实现累积、聚合、拼接等功能，适用于各种数据处理场景。
1. reduce() 方法的作用
reduce() 是一个通用的归约操作，它通过一个 关联函数，逐个处理流中的每个元素，将其累积为一个值。
方法签名如下：
无初始值的 reduce
Optional reduce(BinaryOperator accumulator); 带初始值的 reduce
T reduce(T identity, BinaryOperator accumulator); 带初始值且支持并行计算的 reduce
U reduce(U identity, BiFunction accumulator, BinaryOperator combiner); 2. reduce() 的参数详解
identity(初始值)- 归约过程的起始值。
- 如果流为空，则直接返回此初始值。
accumulator(累加器)- 一个函数，定义了如何将流中的元素与当前累积值结合。
combiner(组合器)- 仅在并行流中使用，定义了如何将多个部分结果合并成一个结果。
3. 常见使用场景与示例
3.1 求和
通过 reduce() 实现流中所有元素的求和。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ReduceExample {
public static void main(String[] args) {
List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
// 使用 reduce 求和
int sum = numbers.stream()
.reduce(0, Integer::sum); // 初始值为 0，累加操作
System.out.println("Sum: " + sum); // 输出 15
}
} 3.2 求最大值
利用 reduce() 找出流中的最大值。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class MaxExample {
public static void main(String[] args) {
List numbers = Arrays.asList(7, 2, 8, 1, 4);
// 使用 reduce 求最大值
int max = numbers.stream()
.reduce(Integer.MIN_VALUE, Integer::max);
System.out.println("Max: " + max); // 输出 8
}
} 3.3 字符串拼接
将流中的字符串拼接为一个完整的字符串。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class StringConcatenation {
public static void main(String[] args) {
List words = Arrays.asList("Java", "is", "fun");
// 使用 reduce 拼接字符串
String result = words.stream()
.reduce("", (s1, s2) -> s1 + " " + s2);
System.out.println("Concatenated String: " + result.trim()); // 输出 "Java is fun"
}
} 3.4 计算乘积
通过 reduce() 实现乘积计算。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ProductExample {
public static void main(String[] args) {
List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
// 使用 reduce 计算乘积
int product = numbers.stream()
.reduce(1, (a, b) -> a * b);
System.out.println("Product: " + product); // 输出 24
}
} 4. Optional reduce() 的特殊处理
当 reduce() 方法没有初始值时，返回的是一个 Optional，因为流可能为空。开发者需要显式处理 Optional。
示例
import java.util.Arrays;
import java.util.Optional;
public class OptionalReduce {
public static void main(String[] args) {
// 空流的情况
Optional result = Arrays.asList().stream()
.reduce((a, b) -> a + b);
// 处理 Optional
System.out.println(result.orElse(0)); // 如果为空，输出 0
}
} 5. reduce() 的高级用法
5.1 使用 combiner 处理并行流
当使用并行流时，reduce() 的第三个参数 combiner 非常重要，它用于合并多个线程的部分结果。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ParallelReduceExample {
public static void main(String[] args) {
List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
// 使用并行流和 combiner
int sum = numbers.parallelStream()
.reduce(0,
Integer::sum, // 累加器
Integer::sum // 组合器
);
System.out.println("Sum using parallel stream: " + sum); // 输出 15
}
} 5.2 统计单词长度
通过 reduce() 计算单词总长度。
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class WordLengthExample {
public static void main(String[] args) {
List words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
// 使用 reduce 统计总长度
int totalLength = words.stream()
.reduce(0,
(length, word) -> length + word.length(),
Integer::sum);
System.out.println("Total length: " + totalLength); // 输出 17
}
} 6. 小结
- 选择适当的初始值：有初始值的
reduce()更安全，因为它不会返回Optional。 - 明确操作的数学意义：
reduce()适合处理具有结合律和交换律的操作。 - 善用
combiner：在并行流中，combiner能确保结果正确合并。 - 关注性能：对大流使用并行流的
reduce()可以显著提升效率。
通过 reduce()，我们可以优雅地处理复杂的数据聚合需求，使代码更加简洁高效。
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