喝咖啡休息#108。Java 流的 12 种常见用途，如何评估 Java 中对象的内存分配

使用 Java Streams 的 12 种常见方法

来源：Dev.to Java Streams API 首次出现在 Java 8 中。其目的是提供一种更紧凑的方式来对对象集合执行常见操作。此外，Java Streams API 可用于实现复杂的算法。在本文中，我们将讨论 Java Streams 的常见用例。 首先，让我们澄清一些基础知识：

• Stream() - 从集合中创建一个流。

• collect() - 将流收集到对象中。对象可以是集合、基元或自定义类。

• Collectors是一个提供（许多）静态方法来收集流的类。

现在让我们看一下 Streams 的一些用例：

1. 过滤

• 用于根据条件从集合中删除值。

• 要根据条件过滤集合元素，请使用filter()方法。仅保存匹配的元素。

示例：从列表中删除所有奇数。

List<Integer> evenNumbers = originalList.stream()
        .filter(n -> n % 2 == 0)
        .collect(Collectors.toList());

2. 预处理

• 当集合中的每个值都需要就地更改时很有用。

• map()方法用于将函数应用于集合的每个元素并返回计算值的新集合。

例如，让我们将每个值转换为其平方。

List<Integer> squares = originalList.stream()
        .map(n -> n * n)
        .collect(Collectors.toList());

3. 转换

• 当我们想要将一个集合转换为另一个集合时很有用。

• 有多种方法可以实现这一目标。

如上所述，我们可以使用map()和collect()方法将一个集合转换为另一个集合。

示例 1：从列表创建地图。

将字符串列表转换为字符串和长度的映射。

Map<String, Integer> wordLengths = words.stream()
        .collect(Collectors.toMap(
                word -> word,
                word -> word.length()));

示例 2. 将列表转换为集合。

这是删除重复项的常见用例。此外，如果我们想将元素放回到列表中，我们可以使用两次stream()和collect()方法。例如，让我们将字符串列表转换为唯一字符串列表：

// if we want to collect to a set
Set<String> uniqueWords = words.stream()
        .collect(Collectors.toSet());

// OR

// if we want to start and end as a list
List<String> uniqueWords = words.stream()
        .collect(Collectors.toSet()).stream().collect(Collectors.toList());

示例 3. 将产品列表转换为其名称列表。（展平 - 对齐）

List<String> productNames = products.stream()
        .map(product -> product.getName())
        .collect(Collectors.toList());

4. 减少

• 将 Collection 减少为单个值。

• reduce()方法用于将函数应用于集合的每个元素并返回单个值。

请注意，由于reduce()方法返回单个值，因此它不能用于返回Collection。例如，我们将列表中的所有值相加：

int sum = numbers.stream()
        .reduce(0, (a, b) -> a + b);

5. 分组

• 根据给定条件对集合的元素进行分组。

• 要按条件对 Collection 元素进行分组，请使用Collectors.groupingBy()方法。

例如，让我们按类别将所有产品分组到产品列表中。

Map<String, List<Product>> productsByCategory = products.stream()
        .collect(Collectors.groupingBy(product -> product.getCategory()));

6. 寻找

• 搜索与条件匹配的第一个或任何 Collection 元素。

• findFirst()和findAny()方法用于搜索。

这通常类似于线性搜索。例如，我们正在查找列表中的第一个单词，其长度超过5个字符。

Optional<String> firstLongWord = words.stream()
        .filter(word -> word.length() > 5)
        .findFirst();
// Note that findFirst() and findAny() methods return Optional<T> objects.

7. 排序

• 对集合的元素进行排序。

• Sorted()方法用于排序。

一般来说，Collections.sort()足以对集合进行排序。如果我们想运行另一个操作，我们可以专门使用sorted() 。例如，让我们按升序对数字列表进行排序，然后返回前 k 个元素。

List<Integer> topK = numbers.stream()
        .sorted()
        .limit(k)
        .collect(Collectors.toList());

8. 分区

• 根据给定条件分隔集合的元素。

• Collectors.partitioningBy()方法用于分隔元素。

拆分与组类似，不同之处在于它返回两个集合 - 一个用于匹配条件的元素，另一个用于不匹配条件的元素。例如，让我们将学生分为通过考试的学生和未通过考试的学生。

Map<Boolean, List<Student>> passingFailing = students
        .stream()
        .collect(Collectors.partitioningBy(s -> s.getGrade() >= PASS_THRESHOLD));

9. 计数

• 计算符合条件的元素数量。

• count()方法用于计算符合条件的元素数量。

例如，我们来统计列表中长度超过 5 个字符的单词数。

long count = words.stream()
        .filter(word -> word.length() > 5)
        .count();

10. 范围

• 创建一系列值。

• 要创建值范围，请使用range()方法。

有一些特殊的类用于创建某些类型的流 - IntStream、LongStream、DoubleStream和Stream。这些类在处理原始数字类型时非常有用。要将数组转换为流，请使用Arrays.stream()。例如，让我们创建一个 0 到 10 之间的数字数组。

int[] numbers = IntStream.range(0, 10).toArray();

11. 匹配

• 将集合的元素与谓词（条件）进行匹配。

• 诸如anyMatch()、allMatch()和noneMatch()之类的方法用于将集合元素与谓词进行匹配并返回布尔值。

例如，让我们检查价格高于 10 的产品。

// true when all elements match the predicate
boolean allMatch = products.stream()
        .allMatch(product -> product.getPrice() > 10);

// true when any element matches the predicate
boolean anyMatch = products.stream()
        .anyMatch(product -> product.getPrice() > 10);

// true when no elements match the predicate
boolean noneMatch = products.stream()
        .noneMatch(product -> product.getPrice() > 10);

12. 加入

• 将集合的元素连接成字符串。

• 要将集合元素连接到字符串中，请使用Collectors.joining()方法。

例如，让我们将列表中的所有单词连接成一个字符串。

String joinedWords = words.stream()
        .collect(Collectors.joining(" "));

对于一般场景来说就是这样。您还可以自行探索其他不太常见的场景：

• 并行流；
• 统计数据;
• 定制收藏家。

线程的好处

• 更紧凑的代码 - 减少处理集合所需的代码量。

• 更少的中间变量。介入变量可能会导致错误发生。越少，就越容易避免意外的错误。

• 直观的代码。一些开发人员不同意线程比其他方法更直观。然而，一旦我们习惯了它们，它们就会变得比其他方法直观得多。

感谢您的阅读。我希望您喜欢这篇文章。还有许多其他可以使用线程的情况，但本主题未涵盖。请随意添加我错过的任何常见场景。

如何在 Java 中评估对象的内存分配

来源：DZone 本文展示了在 Java 中评估对象内存分配的三种最著名的方法。

使用 Profiler 进行内存评估

估计某些对象的内存的最简单方法是使用分析器（例如Visual VM）直接查看 JVM 内存。 这种方法的问题是您需要连接到正在运行的 JVM，由于安全原因，这在生产环境中可能无法实现。

使用仪器进行记忆评估

估计给定对象分配的内存的另一种方法是使用 Instruments。简单来说，我们需要创建一个类并将其编译成 JAR。创建 JAR 后，我们必须与该 JAR 一起执行 JVM。您可以在此处了解有关此方法的更多信息。这里的缺点是需要将特定的 jar 文件添加到 JVM，由于安全或相关问题，这可能不适合生产。

使用 JOL 库评估内存

作为另一种选择，我们可以使用JOL Library。这是一个非常强大的库，可以提供对象权重和对象实例分配的内存的详细估计。要使用该库，我们需要添加依赖项：

<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.16</version>
</dependency>

之后我们可以像这样使用它：

out.println(GraphLayout.parseInstance(myObject).totalSize() / 1024000d + " MB")

Twitter 存档中的 ObjectSizeCalculator

Twitter 的公共GitHub存储库有一个名为 ObjectSizeCalculator 的工具类，可以估计给定对象实例分配的内存。使用时不需要太多内存或时间。即使对于大型物体，评估过程也需要几秒钟。使用这个类非常简单：

ObjectSizeCalculator.getObjectSize(address)

我推荐这种方法，但请记住，它仅受 Java Hotspot、OpenJDK 和 TwitterJDK 支持。