Java8使用Stream API转换Map遇到的2种异常报错和解决思路

Posted 2023-04-27 cdfive

问题

java8提供了Stream API，配合Lambda表达式，让开发者能对集合对象进行便利、高效的操作。
在日常业务开发中，有个经常用到的场景是将List类型对象转换为Map类型对象，方便后续操作。
在java8之前，这种转换需要先new一个Map对象，遍历list然后通过Map#put来初始化。
使用java8后，可方便的使用list.stream().collect(Collectors.toMap(...))进行转换。
然而这种转换可能会遇到转换失败程序报错的情况，这里总结了常见的2种报错的例子和解决思路。

示例和分析

1.java.lang.IllegalStateException

场景：有重复的key

例：

public static void main(String[] args) 
    Person p1 = new Person("aa", 18);
    Person p2 = new Person("bb", 20);
    Person p3 = new Person("cc", 18);
    List<Product> list = Stream.of(p1, p2, p3).collect(Collectors.toList());

    Map<Integer, Person> map = list.stream().collect(Collectors.toMap(p -> p.getAge(), p -> p);
    System.out.println(map);


@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Data
static class Person 

    private String name;

    private Integer age;

Collectors.toMap里使用里使用Person类的age字段为key，由于p1和p3的age值都为18，上面程序运行错误信息如下：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: Duplicate key StreamToMapTest1.Person(name=aa, age=18)
	at java.util.stream.Collectors.lambda$throwingMerger$0(Collectors.java:133)
	at java.util.HashMap.merge(HashMap.java:1254)
	at java.util.stream.Collectors.lambda$toMap$58(Collectors.java:1320)
	at java.util.stream.ReduceOps$3ReducingSink.accept(ReduceOps.java:169)
	at java.util.ArrayList$ArrayListSpliterator.forEachRemaining(ArrayList.java:1382)
	at java.util.stream.AbstractPipeline.copyInto(AbstractPipeline.java:482)
	at java.util.stream.AbstractPipeline.wrapAndCopyInto(AbstractPipeline.java:472)
	at java.util.stream.ReduceOps$ReduceOp.evaluateSequential(ReduceOps.java:708)
	at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:234)
	at java.util.stream.ReferencePipeline.collect(ReferencePipeline.java:499)

解决思路：使用Collectors.toMap的3个参数的重载方法，第3个参数指定mergeFunction

Map<Integer, Person> map = list.stream().collect(Collectors.toMap(p -> p.getAge(), p -> p, (o, n) -> n));

(o, n) -> n)表示遇到重复需要合并时使用新值；
如果写(o, n) -> o)则是使用旧值；
o和n是old和new的缩写，便于理解，也可以用其它变量名。

2.java.lang.NullPointerException

场景：value里有null值

例：

public static void main(String[] args) 
    Product p1 = new Product("1001", "aaa");
    Product p2 = new Product("1002", null);
    Product p3 = new Product("1003", "bbb");
    List<Product> list = Stream.of(p1, p2, p3).collect(Collectors.toList());

    Map<String, String> map = list.stream().collect(Collectors.toMap(p -> p.getProductCode(), p -> p.getBarCode(), (o, n) -> n));
    System.out.println(map);


@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Data
private static class Product 

    private String productCode;

    private String barCode;

Collectors.toMap里使用里使用Product类的barCode字段为value，由于p2和barCode值是null，上面程序运行错误信息如下：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at java.util.HashMap.merge(HashMap.java:1225)
	at java.util.stream.Collectors.lambda$toMap$58(Collectors.java:1320)
	at java.util.stream.ReduceOps$3ReducingSink.accept(ReduceOps.java:169)
	at java.util.ArrayList$ArrayListSpliterator.forEachRemaining(ArrayList.java:1382)
	at java.util.stream.AbstractPipeline.copyInto(AbstractPipeline.java:482)
	at java.util.stream.AbstractPipeline.wrapAndCopyInto(AbstractPipeline.java:472)
	at java.util.stream.ReduceOps$ReduceOp.evaluateSequential(ReduceOps.java:708)
	at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:234)
	at java.util.stream.ReferencePipeline.collect(ReferencePipeline.java:499)

解决思路：
1.考虑把value为null的通过filter过滤掉再转换map
注：这是思路适用于不需要null的场景，可能有的场景map里需要保留null值，然后对map做进一步处理，可考虑思路2。

2.使用stream().collect的重载方法来创建Map

HashMap<Object, Object> map = list.stream().collect(HashMap::new, (m, p) -> m.put(p.getProductCode(), p.getBarCode()), HashMap::putAll);

参考

• Java8中stream()操作toMap()时Duplicate key问题解决 https://blog.csdn.net/weixin_44422604/article/details/119888769
• Collectors.toMap方法value值为null时的解决方案 https://blog.csdn.net/qq_23204557/article/details/127558822

使用 Java 8 Stream API 合并两个 Map<String, Integer>

【中文标题】使用 Java 8 Stream API 合并两个 Map<String, Integer>

【英文标题】：Merging two Map<String, Integer> with Java 8 Stream API

【发布时间】：2014-05-27 03:34:00

【问题描述】：

我有两个（或更多）Map<String, Integer> 对象。我想将它们与 Java 8 Stream API 合并，使公共键的值应该是值的最大值。

@Test
public void test14() throws Exception 
    Map<String, Integer> m1 = ImmutableMap.of("a", 2, "b", 3);
    Map<String, Integer> m2 = ImmutableMap.of("a", 3, "c", 4);
    List<Map<String, Integer>> list = newArrayList(m1, m2);

    Map<String, Integer> mx = list.stream()... // TODO

    Map<String, Integer> expected = ImmutableMap.of("a", 3, "b", 3, "c", 4);
    assertEquals(expected, mx);

我怎样才能使这个测试方法变成绿色？

我和collect 和Collectors 玩了一段时间没有任何成功。

（ImmutableMap 和 newArrayList 来自 Google Guava。）

【参考方案1】：

@Test
public void test14() throws Exception 
    Map<String, Integer> m1 = ImmutableMap.of("a", 2, "b", 3);
    Map<String, Integer> m2 = ImmutableMap.of("a", 3, "c", 4);

    Map<String, Integer> mx = Stream.of(m1, m2)
        .map(Map::entrySet)          // converts each map into an entry set
        .flatMap(Collection::stream) // converts each set into an entry stream, then
                                     // "concatenates" it in place of the original set
        .collect(
            Collectors.toMap(        // collects into a map
                Map.Entry::getKey,   // where each entry is based
                Map.Entry::getValue, // on the entries in the stream
                Integer::max         // such that if a value already exist for
                                     // a given key, the max of the old
                                     // and new value is taken
            )
        )
    ;

    /* Use the following if you want to create the map with parallel streams
    Map<String, Integer> mx = Stream.of(m1, m2)
        .parallel()
        .map(Map::entrySet)          // converts each map into an entry set
        .flatMap(Collection::stream) // converts each set into an entry stream, then
                                     // "concatenates" it in place of the original set
        .collect(
            Collectors.toConcurrentMap(        // collects into a map
                Map.Entry::getKey,   // where each entry is based
                Map.Entry::getValue, // on the entries in the stream
                Integer::max         // such that if a value already exist for
                                     // a given key, the max of the old
                                     // and new value is taken
            )
        )
    ;
    */

    Map<String, Integer> expected = ImmutableMap.of("a", 3, "b", 3, "c", 4);
    assertEquals(expected, mx);

【讨论】：

太棒了！我只需要不同的东西，而不是最大值，我需要平均值。我该怎么做？

@FirasAlMannaa docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/…

【参考方案2】：

Map<String, Integer> mx = new HashMap<>(m1);
m2.forEach((k, v) -> mx.merge(k, v, Integer::max));

【参考方案3】：

mx = list.stream().collect(HashMap::new,
        (a, b) -> b.forEach((k, v) -> a.merge(k, v, Integer::max)),
        Map::putAll);

这涵盖了任何大小列表的一般情况，应该适用于任何类型，只需根据需要换出Integer::max 和/或HashMap::new。

如果您不关心合并中出现的值，那么有一个更简洁的解决方案：

mx = list.stream().collect(HashMap::new, Map::putAll, Map::putAll);

作为通用方法：

public static <K, V> Map<K, V> mergeMaps(Stream<? extends Map<K, V>> stream) 
    return stream.collect(HashMap::new, Map::putAll, Map::putAll);


public static <K, V, M extends Map<K, V>> M mergeMaps(Stream<? extends Map<K, V>> stream,
        BinaryOperator<V> mergeFunction, Supplier<M> mapSupplier) 
    return stream.collect(mapSupplier,
            (a, b) -> b.forEach((k, v) -> a.merge(k, v, mergeFunction)),
            Map::putAll);

【参考方案4】：

我为任何可能感兴趣的人创建了 @srborlongan 所做工作的可视化表示。

【参考方案5】：

我将我的贡献添加到 proton pack library，其中包含 Stream API 的实用方法。您可以通过以下方式实现您想要的：

Map<String, Integer> mx = MapStream.ofMaps(m1, m2).mergeKeys(Integer::max).collect();

基本上mergeKeys 将在新映射中收集键值对（如果合并功能是可选的，否则您将得到一个Map<String, List<Integer>>）并在entrySet() 上调用stream() 以获得一个新的MapStream。然后使用collect() 得到结果图。

【参考方案6】：

使用StreamEx 你可以做到：

StreamEx.of(m1, m2)
    .flatMapToEntry(x -> x)
    .grouping(IntCollector.max())