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1. 介绍

在本教程中，我们将讨论Collectors类的toMap()方法。我们使用它将流收集到一个Map实例中。

对于本教程中涉及的所有示例，我们将使用图书列表作为数据源，并将其转换为不同的Map实现。

2. List 转换 Map

我们将从最简单的情况开始，将List 转换 Map。

Book类定义如下:

class Book {private String name;private int releaseYear;private String isbn;//getters and setters
}

接着，我们将创建一个List<Book>来验证我们的代码:

List<Book> bookList = new ArrayList<>();
bookList.add(new Book("The Fellowship of the Ring", 1954, "0395489318"));
bookList.add(new Book("The Two Towers", 1954, "0345339711"));
bookList.add(new Book("The Return of the King", 1955, "0618129111"));

对于这个场景，我们将使用以下重载的toMap()方法:

Collector<T, ?, Map<K,U>> toMap(Function<? super T, ? extends K> keyMapper,Function<? super T, ? extends U> valueMapper)

使用Collectors.toMap(), 我们将会得到一个Map<String,String>,其中key是isbn的值，value为name的值。

public Map<String, String> listToMap(List<Book> books) {return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getIsbn, Book::getName));
}

我们使用单元测试来验证一下代码:

@Test
public void whenConvertFromListToMap() {assertTrue(convertToMap.listToMap(bookList).size() == 3);//true
}

3. 解决 Key 的冲突

上面的例子运行得很好，但是如果有一个重复的key会发生什么呢?

让我们来想象一下，我们将每本图书的出版年份作为key，转换到Map<Integer, Book>中。

public Map<Integer, Book> listToMapWithDupKeyError(List<Book> books) {return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getReleaseYear, Function.identity()));
}

鉴于我们上面的例子，我们会看到一个IllegalStateException的异常:

@Test(expected = IllegalStateException.class)
public void whenMapHasDuplicateKey_without_merge_function_then_runtime_exception() {convertToMap.listToMapWithDupKeyError(bookList);
}

要解决这个问题，我们需要使用另一种toMap()方法，附加一个参数，mergeFunction:

Collector<T, ?, M> toMap(Function<? super T, ? extends K> keyMapper,Function<? super T, ? extends U> valueMapper,BinaryOperator<U> mergeFunction)

让我们引入一个merge函数，它表明，在发生冲突的情况下，我们保留现有的元素:

public Map<Integer, Book> listToMapWithDupKey(List<Book> books) {return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getReleaseYear, Function.identity(),(existing, replacement) -> existing));
}

或者，换句话说，我们获得了未发生异常的元素:

@Test
public void whenMapHasDuplicateKeyThenMergeFunctionHandlesCollision() {Map<Integer, Book> booksByYear = convertToMap.listToMapWithDupKey(bookList);assertEquals(2, booksByYear.size());assertEquals("0395489318", booksByYear.get(1954).getIsbn());
}

4. 其他Map类型

默认情况下，toMap()方法将返回一个HashMap。
但是我们也可以返回不同的Map实现。

Collector<T, ?, M> toMap(Function<? super T, ? extends K> keyMapper,Function<? super T, ? extends U> valueMapper,BinaryOperator<U> mergeFunction,Supplier<M> mapSupplier)

其中mapSupplier是一个函数，它返回一个新的、带有结果的空Map。

4.1. List 转换 ConcurrentMap

让我们以上面的例子为例，添加一个mapSupplier函数来返回一个ConcurrentHashMap:

public Map<Integer, Book> listToConcurrentMap(List<Book> books) {return books.stream().collect(Collectors.toMap(Book::getReleaseYear, Function.identity(),(o1, o2) -> o1, ConcurrentHashMap::new));
}

下面我们测试一下

@Test
public void whenCreateConcurrentHashMap() {assertTrue(convertToMap.listToConcurrentMap(bookList) instanceof ConcurrentHashMap);
}

4.2. List 转换 SortedMap

最后，让我们看看如何返回一个排序后的Map。为此，我们需要对List<Book>进行排序，并使用TreeMap作为mapSupplier参数:

public TreeMap<String, Book> listToSortedMap(List<Book> books) {return books.stream() .sorted(Comparator.comparing(Book::getName)).collect(Collectors.toMap(Book::getName, Function.identity(), (o1, o2) -> o1, TreeMap::new));
}

上面的代码将List<Book>按照书名进行排序，然后将结果收集到TreeMap<String, Book>中:

@Test
public void whenMapisSorted() {assertTrue(convertToMap.listToSortedMap(bookList).firstKey().equals("The Fellowship of the Ring"));
}

5. 结论

在本文中，我们研究了Collectors类的toMap()方法。它允许我们从一个流创建一个新的Map。我们还学习了如何解决key冲突和创建不同的Map实现。

代码可以在GitHub中找到。