使用Java Stream，提取集合中的某一列/按条件过滤集合/求和/最大值/最小值/平均值

不念不忘少年蓝@ 2022-12-08 01:47 675阅读 0赞

不得不说，使用Java Stream操作集合实在是太好用了，不过最近在观察生产环境错误日志时，发现偶尔会出现以下2个异常：

1.  java.lang.NullPointerException
2.  java.util.NoSuchElementException

因此本篇博客总结下使用Java Stream的部分场景以及如何避免上述的2个异常：

1.  提取集合中的某一列（普通提取、去重）
2.  按条件过滤集合
3.  求和
4.  最大值/最小值/平均值

## 1. 数据准备 ##

首先定义下Friend类：

package com.zwwhnly.springbootaction.model;
    
    import lombok.Data;
    
    import java.math.BigDecimal;
    
    @Data
    public class Friend { 
        /** * 姓名 */
        private String name;
    
        /** * 年龄 */
        private Integer age;
    
        /** * 身高 */
        private Long height;
    
        /** * 所在城市 */
        private String city;
    
        /** * 体重 */
        private BigDecimal weight;
    
        public Friend(String name, Integer age, Long height, String city, BigDecimal weight) { 
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.height = height;
            this.city = city;
            this.weight = weight;
        }
    }

然后初始化以下数据供后面使用：

public static List<Friend> getFriendList() { 
        List<Friend> friendList = new ArrayList<>();
        friendList.add(new Friend("小周", 28, 175L, "郑州", new BigDecimal("101.5")));
        friendList.add(new Friend("小吴", 28, 170L, "洛阳", new BigDecimal("111.5")));
        friendList.add(new Friend("小郑", 29, 176L, "郑州", new BigDecimal("121.5")));
        friendList.add(new Friend("小王", 29, 180L, "北京", new BigDecimal("130")));
        friendList.add(new Friend("小赵", 27, 178L, "苏州", new BigDecimal("140")));
        friendList.add(new Friend("小钱", null, null, "杭州", new BigDecimal("150")));
    
        return friendList;
    }

## 2. 提取集合中的某一列 ##

### 2.1 普通提取 ###

比如，我们需要提取出所有朋友的姓名，可以使用Stream的map()方法，实现代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    List<String> nameList = friendList.stream().map(Friend::getName).collect(Collectors.toList());
    
    nameList.forEach(name -> System.out.println(name));

输出结果：

> 小周
> 
> 小吴
> 
> 小郑
> 
> 小王
> 
> 小赵

### 2.2 提取后去重 ###

比如，我们需要提取出所有朋友的年龄，但是需要去重，可以使用Stream的distinct()方法，实现代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    List<Integer> ageList = friendList.stream().map(Friend::getAge).distinct().collect(Collectors.toList());
    
    ageList.forEach(age -> System.out.println(age));

输出结果：

> 28
> 
> 29
> 
> 27

## 3. 按条件过滤集合 ##

比如，我们需要获取所有朋友中年龄在29岁以下，并且身高在170以上的朋友，可以调用`filter`方法，实现代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    List<Friend> youngPeople = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getAge() != null && friend.getAge() < 29 &&
                    friend.getHeight() != null && friend.getHeight() > 170L)
            .collect(Collectors.toList());
    System.out.println(youngPeople);

输出结果：

> Friend(name=小周, age=28, height=175, city=郑州, weight=101.5)
> 
> Friend(name=小赵, age=27, height=178, city=苏州, weight=140)

## 4. 求和 ##

### 4.1 Integer,Long,Double ###

比如，我们需要计算出所有朋友的年龄之和，可以调用`mapToInt`方法，实现代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    int ageSum = friendList.stream().filter(friend -> friend.getAge() != null).mapToInt(Friend::getAge).sum();
    System.out.println(ageSum);

输出结果：

> 141

**注意事项：**

因为我们的age字段定义的是包装类型`Integer`，但求和之后的返回类型为基本类型`int`，所以在调用`mapToInt`方法之前，一定要过滤掉年龄为`null`的数据，否则分分钟抛异常。

比如，我们添加一条年龄为`null`的数据：

friendList.add(new Friend("小钱",null,178,"杭州"));

然后，我们不过滤null数据，直接调用`mapToInt`方法，就会抛出`java.lang.NullPointerException`异常：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    int ageSum = friendList.stream().mapToInt(Friend::getAge).sum();
    System.out.println(ageSum);

![format_png][]

如果字段类型是`Long`或者`Double`，可以调用相应的`mapToDouble`、`mapToLong`，如下所示：

![format_png 1][]

### 4.2 BigDecimal ###

和Integer、Long、Double类型不同，如果字段类型是`BigDecimal`，求和的话需要调用`reduce`方法，使用方法如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    BigDecimal weightSum = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getWeight() != null)
            .map(Friend::getWeight)
            .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
    System.out.println(weightSum);

输出结果：

> 754.5

**注意事项：**

为避免`java.lang.NullPointerException`异常，上面代码中的`.filter(friend -> friend.getWeight() != null)`也要记得加。

## 5. 最大值/最小值/平均值 ##

### 5.1 Integer,Long,Double ###

比如，我们需要获取所有朋友中身高的最大值，实现代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    long heightMax = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getHeight() != null)
            .mapToLong(Friend::getHeight)
            .max().orElse(0);
    System.out.println(heightMax);

输出结果：

> 180

**注意事项：**

因为max()方法的返回值是`OptionalLong`类型，所以我们需要继续调用`orElse()`方法设置个默认值，这里不要直接使用`getAsLong()`方法，因为当集合为空时，会抛出你肯定遇到过的`java.util.NoSuchElementException`异常：

long heightMax = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getHeight() != null)
            .mapToLong(Friend::getHeight)
            .max().getAsLong();

![format_png 2][]

orElse()源码如下所示：

public long orElse(long other) { 
        return isPresent ? value : other;
    }

getAsLong()源码如下所示：

public long getAsLong() { 
        if (!isPresent) { 
            throw new NoSuchElementException("No value present");
        }
        return value;
    }

类似地，获取最小值的代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    long heightMin = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getHeight() != null)
            .mapToLong(Friend::getHeight)
            .min().orElse(0);
    System.out.println(heightMin);

获取平均值的代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    double heightAverage = friendList.stream()
        .filter(friend -> friend.getHeight() != null)
        .mapToLong(Friend::getHeight)
        .average().orElse(0D);
    System.out.println(heightAverage);

### 5.2 BigDecimal ###

比如，我们需要获取所有朋友中体重的最大值，实现代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    BigDecimal weightMax = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getWeight() != null)
            .map(Friend::getWeight)
            .max(BigDecimal::compareTo)
            .orElse(BigDecimal.ZERO);
    System.out.println(weightMax);

输出结果：

> 150

**注意事项：**

1)为避免出现`java.lang.NullPointerException`异常，注意过滤体重为null的数据

2)因为max()方法的返回值为`Optional`类型，所以我们需要继续调用orElse()方法设置个默认值，这里不要直接使用get()方法，因为当集合为空时，会抛出你肯定遇到过的`java.util.NoSuchElementException`异常：

BigDecimal weightMax = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getWeight() != null)
            .map(Friend::getWeight)
            .max(BigDecimal::compareTo)
            .get();

![format_png 3][]

get()方法源码如下所示：

public T get() { 
        if (value == null) { 
            throw new NoSuchElementException("No value present");
        }
        return value;
    }

类似地，获取最小值的代码如下所示：

List<Friend> friendList = getFriendList();
    
    BigDecimal weightMax = friendList.stream()
            .filter(friend -> friend.getWeight() != null)
            .map(Friend::getWeight)
            .min(BigDecimal::compareTo)
            .orElse(BigDecimal.ZERO);
    System.out.println(weightMax);

## 6. 总结 ##

使用Java Stream操作集合非常便利，但还是容易踩一些坑，比如文中提到的`java.lang.NullPointerException`异常和`java.util.NoSuchElementException`异常，所以使用时要多多注意，能不踩坑就不踩坑，就算踩坑，也别多次踩同一个坑。

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注：如果觉得本篇博客有任何错误或者更好的建议，欢迎留言，我会及时跟进并更正博客内容！

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