在Java中将流转换为集合

在Java中，流是一种操作序列，它可以从集合、数组和 I/O 等数据源进行读取，基于某些操作进行变换，最终产生一个输出结果。在实际应用中，我们有时需要将流转换为集合来方便后续的处理，本文将介绍如何在Java中将流转换成集合。

Stream 和集合

Java8 中引入了 Stream API，Stream是一种用于描述针对某个数据源上执行的操作序列的抽象。相比于集合，Stream具有延迟执行、可重用、管道化等优点，它可以提高代码复用性和可读性。虽然 Stream 本身不存储数据，但我们可以将 Stream 结果转换成集合进行存储和操作。

Java中提供了大量的内置集合类型，包括ArrayList、LinkedList、HashSet等等，我们可以根据实际需要选择不同的集合类型。

将 Stream 转换为 List

在Java中，List 是一种有序的集合类型，我们可以通过 Stream 的 toList() 方法将 Stream 转换为 List。下面是一个具体的示例代码：

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

public class StreamToListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> inputList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        List<Integer> outputList = inputList.stream().collect(Collectors.toList());
        System.out.println(outputList);
    }
}

代码中，我们首先创建一个有序列表 inputList，然后通过 stream() 方法获取该列表对应的 Stream，接着使用 collect() 方法将 Stream 转换为 List，最后输出转换后的 List。运行结果如下：

[1, 2, 3, 4, 5]

将 Stream 转换为 Set

Set 是一种无序的集合类型，我们可以通过 Stream 的 toSet() 方法将 Stream 转换为 Set。下面是一个示例代码：

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

public class StreamToSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> intSet = Arrays.asList(1, 1, 2, 3, 5, 8, 13).stream().collect(Collectors.toSet());
        System.out.println(intSet);
    }
}

代码中，我们创建了一个包含重复元素的列表，然后通过 stream() 和 collect() 方法将列表转换为 Set，并输出结果。运行结果如下：

[1, 2, 3, 5, 8, 13]

将 Stream 转换为 Map

Map 是一种键值对的集合类型，在实际开发中经常使用。我们可以使用 Stream 的 collect() 方法，结合 Collectors.toMap() 方法将 Stream 转换为 Map。下面是一个示例代码：

import java.util.Arrays;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamToMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> intMap = Arrays.asList("apple", "lemon", "banana", "orange").stream()
                .collect(Collectors.toMap(String::length, s -> s, (existing, replacement) -> existing));
        System.out.println(intMap);
    }
}

代码中，我们创建了一个字符串列表，然后使用 collect() 方法和 Collectors.toMap() 方法将字符串和字符串的长度作为键值对转换成 Map，并输出结果。运行结果如下：

{5=apple, 6=orange, 6=banana, 5=lemon}

需要注意的是，如果转换过程中存在重复键值对，则会抛出 IllegalStateException 异常，解决办法是在第三个参数中传入合并函数，用于解决键值冲突。

将 Stream 转换为数组

除了将 Stream 转换为集合，我们还可以将 Stream 转换为数组。Java中提供了 toArrary() 方法来实现这一功能，下面是一个示例代码：

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamToArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] intArray = Arrays.asList(1, 2, 3, 4).stream().toArray(Integer[]::new);
        System.out.println(Arrays.toString(intArray));
    }
}

代码中，我们首先创建了一个整型列表，然后使用 stream() 方法和 toArray() 方法将列表转换为数组，并输出结果。运行结果如下：

[1, 2, 3, 4]

需要注意的是，要使用 toArray() 方法，必须提供一个函数来实例化新数组，该函数的参数为数组的长度。例如，上述代码中我们使用 Integer[]::new 来实例化新数组。

Stream 扁平化处理

有时我们需要处理包含多个嵌套列表的数据，这时就需要将多个列表合并成一个。在 Java 8 中，可以使用 flatMap() 方法来实现这一任务。例如，假设我们有以下 Student 类，包含多个 Course 对象：

public class Student {
    private String name;
    private List<Course> courses;

    // getter 和 setter 方法省略
}

public class Course {
    private String name;

    // getter 和 setter 方法省略
}

我们可以使用 flatMap() 方法将多个 Student 对象中的 Course 对象合并成一个新的 Stream，示例代码如下：

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

public class FlatMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = Arrays.asList(
                new Student("张三", Arrays.asList(new Course("数学"), new Course("英语"))),
                new Student("李四", Arrays.asList(new Course("物理"), new Course("化学")))
        );
        List<Course> courses = students.stream().flatMap(s -> s.getCourses().stream()).collect(Collectors.toList());
        System.out.println(courses);
    }
}

代码中，我们首先创建了两个 Student 对象，每个对象包含多个 Course 对象。然后，我们使用 flatMap() 方法将多个 Student 对象的 Course 对象合并成一个新的 Stream，并使用 collect() 方法将结果集合成 List，并输出结果。运行结果如下：