Java 8 Stream API：使用 List 生成 Map 的高效方法

核心思路

问题的关键在于如何处理嵌套的集合结构。我们需要将 Trip 对象中的 Employee 列表扁平化，以便能够基于 empId 进行分组。这可以通过引入一个辅助对象来实现，该对象同时持有 empId 和 Trip 实例的引用。

辅助对象：TripEmployee (Java 16+ record)

从 Java 16 开始，可以使用 record 关键字来简洁地定义一个不可变的数据类，非常适合作为辅助对象。

public record TripEmployee(String empId, Trip trip) {}

如果使用 Java 8，则需要创建一个普通的 class。

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Java 8 实现 (class)

public class TripEmployee {
    private String empId;
    private Trip trip;

    public TripEmployee(String empId, Trip trip) {
        this.empId = empId;
        this.trip = trip;
    }

    public String getEmpId() {
        return empId;
    }

    public Trip getTrip() {
        return trip;
    }
}

代码实现

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下载

以下是使用 Stream API 实现转换的代码示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

public class TripMappingExample {

    @Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    static class Trip {
        private Date startTime;
        private Date endTime;
        List empList;

    }

    @Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    static class Employee {
        private String name;
        private String empId;
    }

    public record TripEmployee(String empId, Trip trip) {}

    public static void main(String[] args) {
        // 示例数据
        List trips = new ArrayList<>();

        // 创建一些 Employee 对象
        Employee emp1 = new Employee("Alice", "E123");
        Employee emp2 = new Employee("Bob", "E456");
        Employee emp3 = new Employee("Charlie", "E123"); // 故意重复一个 empId

        // 创建包含 Employee 列表的 Trip 对象
        Trip trip1 = new Trip(new Date(), new Date(), List.of(emp1, emp2));
        Trip trip2 = new Trip(new Date(), new Date(), List.of(emp2, emp3));

        trips.add(trip1);
        trips.add(trip2);

        // 使用 Stream API 进行转换
        Map> empMap = trips.stream()
                .flatMap(trip -> trip.getEmpList().stream()
                        .map(emp -> new TripEmployee(emp.getEmpId(), trip)))
                .collect(Collectors.groupingBy(
                        TripEmployee::empId,
                        Collectors.mapping(TripEmployee::trip,
                                Collectors.toList())));

        // 打印结果
        empMap.forEach((empId, tripList) -> {
            System.out.println("Employee ID: " + empId);
            tripList.forEach(trip -> System.out.println("  Trip: " + trip));
        });
    }
}

代码解释

1. trips.stream(): 创建 Trip 对象的 Stream。
2. flatMap(trip -> trip.getEmpList().stream().map(emp -> new TripEmployee(emp.getEmpId(), trip))): 对于每个 Trip 对象，获取其 Employee 列表，并将其转换为 Stream。然后，使用 map 操作将每个 Employee 对象转换为 TripEmployee 对象，其中包含 empId 和原始的 Trip 对象。flatMap 将所有这些 Stream 合并成一个单一的 Stream。
3. collect(Collectors.groupingBy(TripEmployee::empId, Collectors.mapping(TripEmployee::trip, Collectors.toList()))): 使用 groupingBy 收集器，根据 TripEmployee 对象的 empId 进行分组。mapping 收集器作为 groupingBy 的下游收集器，将每个分组中的 TripEmployee 对象转换为 Trip 对象，并将它们收集到一个列表中。

注意事项

• 确保项目中包含 Lombok 依赖，以便使用 @Data, @NoArgsConstructor, @AllArgsConstructor 等注解。
• 如果使用 Java 8，请将 record 替换为等效的 class 实现。
• 如果 empId 为 null 或空字符串，则 groupingBy 操作可能会导致 NullPointerException。在实际应用中，请根据需要添加空值检查。

总结

本文提供了一种使用 Java 8 Stream API 将 List 转换为 Map> 的高效方法。通过引入辅助对象并结合 flatMap、groupingBy 和 mapping 等 Stream API 的关键操作，可以简洁而有效地实现数据转换。这种方法不仅提高了代码的可读性，而且充分利用了 Stream API 的并行处理能力，可以显著提升性能。