Java Stream API：从嵌套集合中提取唯一值的两种高效方法

在java编程中，我们经常会遇到处理复杂数据结构的需求，例如一个列表中包含另一个列表。一个典型的场景是，我们有一个employee（员工）对象的列表，每个employee对象又包含一个address（地址）对象的列表。如果目标是从所有员工的所有地址中提取出所有唯一的城市名称，传统的做法通常涉及多层嵌套循环。然而，java stream api提供了更简洁、更具声明性的方法来处理这类问题，特别是flatmap()和mapmulti()这两个操作符。

首先，我们定义示例中使用的Employee和Address类：

import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
import java.util.stream.Collectors;

public class Employee {
    private List
 addresses; // 更改为复数，更符合语义

    public Employee(List
 addresses) {
        this.addresses = addresses;
    }

    public List
 getAddresses() { // 更改为复数
        return addresses;
    }

    // 省略其他getter/setter、构造函数等
}

public class Address {
    private String city;

    public Address(String city) {
        this.city = city;
    }

    public String getCity() {
        return city;
    }

    // 省略其他getter/setter、构造函数等
}

传统的嵌套循环实现如下所示：

public static Set getCityUniqueNameTraditional(List empList) {
    Set cityUniqueNames = new HashSet<>();
    for (Employee e : empList) {
        List
 addList = e.getAddresses();
        for (Address add : addList) {
            cityUniqueNames.add(add.getCity());
        }
    }
    return cityUniqueNames;
}

虽然上述代码能够正确运行，但当逻辑变得更复杂时，嵌套循环会降低代码的可读性和维护性。接下来，我们将探讨如何使用Stream API来优雅地解决这个问题。

1. 使用 Stream.flatMap() 扁平化流

flatMap()操作是处理嵌套集合的强大工具。它将流中的每个元素转换成一个零个、一个或多个元素的流，然后将这些生成的流连接（扁平化）成一个单一的流。这正是我们从Employee流转换到Address流所需要的。

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工作原理：

1. 首先，我们有一个List，通过stream()方法得到Stream。
2. flatMap(e -> e.getAddresses().stream())：对于流中的每一个Employee对象e，我们调用e.getAddresses()获取其地址列表，然后将这个列表转换成一个Stream
   。flatMap会将所有这些独立的Stream

   合并成一个单一的Stream

   。
3. map(Address::getCity)：现在我们有了一个Stream
   ，对其中的每个Address对象，我们调用getCity()方法，将其转换为一个Stream（包含城市名称）。
4. collect(Collectors.toSet())：最后，我们将这个Stream中的所有城市名称收集到一个Set中，Set的特性保证了结果中只包含唯一的城市名称。

示例代码：

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import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamOperations {

    // ... Employee 和 Address 类定义 ...

    public static Set getCityUniqueNameWithFlatMap(List empList) {
        return empList.stream() // Stream
            .flatMap(employee -> employee.getAddresses().stream()) // Stream

            .map(Address::getCity) // Stream (city names)
            .collect(Collectors.toSet()); // Set (unique city names)
    }
}

注意事项：