Java 8 Streams: когда использовать collect() или reduce()

Быстрый ответ

Если требуется собрать элементы потока в такие коллекции, как List, Set или Map, ваш выбор – collect. Вам помогут методы класса Collectors:

List<String> собраноВместе = поток.collect(Collectors.toList());

Это похоже на приручение дикого единорога.

А когда вам нужно преобразовать элементы потока в один итоговый результат, лучше использовать reduce. Он идеален для вычисления сумм, нахождения минимума или максимума, а также для конкатенации строк:

String объединенноеСоответствие = поток.reduce("", String::concat);

Такое сочетание напоминает смешивание идеального коктейля.

Лёгкое усвоение: Как использовать collect

Метод collect собирает элементы с помощью изменяемого контейнера, например, ArrayList или StringBuilder. Важны следующие моменты:

1. Потокобезопасность: При параллельной обработке collect() обеспечивает безопасность, используя изолированные от потоков контейнеры.
2. Специальные Накопители: Collectors предоставляет готовые решения для группирования, разделения данных и подведения итогов.
3. Повышенная производительность со строками:
   С использованием StringBuilder и collect() вам не придется беспокоиться о расходе памяти и можно будет наслаждаться высокой скоростью обработки.

String бойкийРезультат = поток.collect(StringBuilder::new, StringBuilder::append, StringBuilder::append).toString();

Переворачиваем монету: Где использовать reduce

reduce подходит для работы с неизменяемыми объектами и для выполнения операций, требующих создания новых значений, например, в арифметических вычислениях.

1. Немутабельное Сокращение: Например, точный расчёт с помощью BigDecimal.
2. Последовательная Обработка: Если вам подходят последовательные потоки, выбирайте reduce.
3. Бинарные Операции: Применяйте reduce, когда результат и элементы потока имеют один и тот же тип.

int сумма = поток.reduce(0, Integer::sum);

Так числа могут сосуществовать в гармонии.

Удваиваем ставки: Продвинутые приёмы и соображения

Здесь несколько советов для опытных разработчиков.

Создание Пользовательских Коллекторов

Если встроенных Collectors вам не хватает, создайте свой Collector для точного контроля над процессом:

Collector<Widget, ?, TreeSet<Widget>> вНабор =
    Collector.of(TreeSet::new, TreeSet::add,
                 (left, right) -> { left.addAll(right); return left; });

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

Сочетание Коллекторов: Высший уровень мастерства

Скомбинируйте Collectors, чтобы создать комплексные структуры данных:

Map<Integer, List<String>> группировкаПоДлине = 
    поток.collect(Collectors.groupingBy(String::length, Collectors.toList()));

Навигация по параллельным потокам с помощью reduce

Для эффективной параллельной обработки убедитесь, что ваш бинарный оператор ассоциативен и коммутативен. Это поможет избежать ошибок при параллельной обработке данных.

Соображения о производительности

Следует помнить, что при использовании reduce частое создание объектов может негативно сказаться на производительности.

Визуализация

collect идеально подходит для формирования сложных и изысканных коллекций:

поток().collect(Collectors.toList());

reduce позволяет комбинировать элементы в компактные и мощные структуры:

поток().reduce((a, b) -> a + b);

Параллельные потоки и их особенности

collect с Параллельными Потоками

Благодаря способности collect эффективно управлять конкуренцией, его можно использовать и с параллельными потоками. Однако иногда это может привести к небольшому ухудшению производительности.

List<String> параллельноСобрано = поток.parallel().collect(Collectors.toList());

reduce в Параллельной Вселенной

reduce может работать без синхронизации при выполнении простых задач, что благотворно влияет на производительность. Однако следует пристально контролировать работу бинарного оператора при использовании параллельных потоков.

int параллельнаяСумма = поток.parallel().reduce(0, Integer::sum);

Полезные материалы

1. Collectors (Java Platform SE 8 ) — официальная документация Java, посвященная классу Collector.
2. Stream (Java Platform SE 8 ) — документация Java, раскрывающая детали исполнения метода reduce.
3. Java 8 Streams – collect vs reduce – Stack Overflow — обсуждение на Stack Overflow с примерами применения collect и reduce.
4. Reduction (The Java™ Tutorials > Collections > Aggregate Operations) — учебное пособие Oracle, раскрывающее тему операций сокращения потоков в Java.