Filtruj strumień Java do 1 i tylko 1 elementu

Próbuję użyć Java 8 Streamdo znalezienia elementów w LinkedList. Chcę jednak zagwarantować, że istnieje jedno i tylko jedno dopasowanie do kryteriów filtru.

Weź ten kod:

public static void main(String[] args) {

    LinkedList<User> users = new LinkedList<>();
    users.add(new User(1, "User1"));
    users.add(new User(2, "User2"));
    users.add(new User(3, "User3"));

    User match = users.stream().filter((user) -> user.getId() == 1).findAny().get();
    System.out.println(match.toString());
}

static class User {

    @Override
    public String toString() {
        return id + " - " + username;
    }

    int id;
    String username;

    public User() {
    }

    public User(int id, String username) {
        this.id = id;
        this.username = username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }
}

Ten kod znajduje się Userna podstawie ich identyfikatora. Ale nie ma gwarancji, ile Users pasuje do filtra.

Zmiana linii filtra na:

User match = users.stream().filter((user) -> user.getId() < 0).findAny().get();

Rzuci NoSuchElementException(dobrze!)

Chciałbym jednak, aby generowało błąd, jeśli występuje wiele dopasowań. Czy jest na to sposób?

Utwórz niestandardowy Collector

public static <T> Collector<T, ?, T> toSingleton() {
    return Collectors.collectingAndThen(
            Collectors.toList(),
            list -> {
                if (list.size() != 1) {
                    throw new IllegalStateException();
                }
                return list.get(0);
            }
    );
}

Używamy Collectors.collectingAndThendo budowy naszych pożądanych Collectorprzez

1. Zbieranie naszych obiektów w Listz Collectors.toList()kolektora.
2. Zastosowanie dodatkowego finiszera na końcu, który zwraca pojedynczy element - lub rzuca IllegalStateExceptionif list.size != 1.

Użyty jako:

User resultUser = users.stream()
        .filter(user -> user.getId() > 0)
        .collect(toSingleton());

Następnie możesz dostosować to Collectortyle, ile chcesz, na przykład podać wyjątek jako argument w konstruktorze, dostosować go, aby pozwolić na dwie wartości i więcej.

Alternatywne - prawdopodobnie mniej eleganckie - rozwiązanie:

Możesz użyć „obejścia” obejmującego peek()i AtomicInteger, ale tak naprawdę nie powinieneś tego używać.

To, co możesz zrobić, to po prostu zebranie go w następujący sposób List:

LinkedList<User> users = new LinkedList<>();
users.add(new User(1, "User1"));
users.add(new User(2, "User2"));
users.add(new User(3, "User3"));
List<User> resultUserList = users.stream()
        .filter(user -> user.getId() == 1)
        .collect(Collectors.toList());
if (resultUserList.size() != 1) {
    throw new IllegalStateException();
}
User resultUser = resultUserList.get(0);

Dla kompletności, oto „linijka” odpowiadająca doskonałej odpowiedzi @ prunge:

User user1 = users.stream()
        .filter(user -> user.getId() == 1)
        .reduce((a, b) -> {
            throw new IllegalStateException("Multiple elements: " + a + ", " + b);
        })
        .get();

Uzyskuje to jedyny pasujący element ze strumienia, rzucając

• NoSuchElementException w przypadku gdy strumień jest pusty, lub
• IllegalStateException w przypadku gdy strumień zawiera więcej niż jeden pasujący element.

Odmiana tego podejścia pozwala uniknąć wcześniejszego wyjątku i zamiast tego reprezentuje wynik jako Optionalzawierający jedyny element lub nic (pusty), jeśli jest zero lub wiele elementów:

Optional<User> user1 = users.stream()
        .filter(user -> user.getId() == 1)
        .collect(Collectors.reducing((a, b) -> null));

Inne odpowiedzi dotyczące pisania zwyczaju Collectorsą prawdopodobnie bardziej wydajne (takie jak odpowiedź Louisa Wassermana , +1), ale jeśli chcesz mieć zwięzłość, proponuję następujące:

List<User> result = users.stream()
    .filter(user -> user.getId() == 1)
    .limit(2)
    .collect(Collectors.toList());

Następnie sprawdź rozmiar listy wyników.

if (result.size() != 1) {
  throw new IllegalStateException("Expected exactly one user but got " + result);
User user = result.get(0);
}

Guawa zapewnia MoreCollectors.onlyElement(), że robi to dobrze. Ale jeśli musisz to zrobić sam, możesz rzucić na to własne Collector:

<E> Collector<E, ?, Optional<E>> getOnly() {
  return Collector.of(
    AtomicReference::new,
    (ref, e) -> {
      if (!ref.compareAndSet(null, e)) {
         throw new IllegalArgumentException("Multiple values");
      }
    },
    (ref1, ref2) -> {
      if (ref1.get() == null) {
        return ref2;
      } else if (ref2.get() != null) {
        throw new IllegalArgumentException("Multiple values");
      } else {
        return ref1;
      }
    },
    ref -> Optional.ofNullable(ref.get()),
    Collector.Characteristics.UNORDERED);
}

... lub używając własnego Holdertypu zamiast AtomicReference. Możesz użyć tego Collectortyle, ile chcesz.

Użyj Guava's MoreCollectors.onlyElement()( JavaDoc ).

Robi to, co chcesz i rzuca, IllegalArgumentExceptionjeśli strumień składa się z dwóch lub więcej elementów, a NoSuchElementExceptionjeśli strumień jest pusty.

Stosowanie:

import static com.google.common.collect.MoreCollectors.onlyElement;

User match =
    users.stream().filter((user) -> user.getId() < 0).collect(onlyElement());

Operacja „włazu ewakuacyjnego”, która pozwala robić dziwne rzeczy, które nie są obsługiwane przez strumienie, polega na proszeniu o Iterator:

Iterator<T> it = users.stream().filter((user) -> user.getId() < 0).iterator();
if (!it.hasNext()) 
    throw new NoSuchElementException();
else {
    result = it.next();
    if (it.hasNext())
        throw new TooManyElementsException();
}

Guawa ma wygodną metodę, aby wziąć Iteratori zdobyć jedyny element, rzucając, jeśli jest zero lub wiele elementów, które mogłyby zastąpić tutaj dolne linie n-1.

Aktualizacja

Niezła sugestia w komentarzu @Holger:

Optional<User> match = users.stream()
              .filter((user) -> user.getId() > 1)
              .reduce((u, v) -> { throw new IllegalStateException("More than one ID found") });

Oryginalna odpowiedź

Zgłaszany jest wyjątek Optional#get, ale jeśli masz więcej niż jeden element, to nie pomoże. Możesz zebrać użytkowników w kolekcji, która akceptuje tylko jeden element, na przykład:

User match = users.stream().filter((user) -> user.getId() > 1)
                  .collect(toCollection(() -> new ArrayBlockingQueue<User>(1)))
                  .poll();

co rzuca java.lang.IllegalStateException: Queue full, ale wydaje się zbyt hacking.

Lub możesz użyć redukcji w połączeniu z opcjonalnym:

User match = Optional.ofNullable(users.stream().filter((user) -> user.getId() > 1)
                .reduce(null, (u, v) -> {
                    if (u != null && v != null)
                        throw new IllegalStateException("More than one ID found");
                    else return u == null ? v : u;
                })).get();

Zmniejszenie zasadniczo zwraca:

• zero, jeśli nie znaleziono użytkownika
• użytkownik, jeśli tylko jeden zostanie znaleziony
• zgłasza wyjątek, jeśli znaleziono więcej niż jeden

Wynik jest następnie pakowany w opcjonalny.

Ale najprostszym rozwiązaniem byłoby po prostu zebranie do kolekcji, sprawdzenie, czy jej rozmiar to 1 i uzyskanie jedynego elementu.

Alternatywą jest użycie redukcji: (w tym przykładzie użyto ciągów znaków, ale można je łatwo zastosować do dowolnego typu obiektu, w tym User)

List<String> list = ImmutableList.of("one", "two", "three", "four", "five", "two");
String match = list.stream().filter("two"::equals).reduce(thereCanBeOnlyOne()).get();
//throws NoSuchElementException if there are no matching elements - "zero"
//throws RuntimeException if duplicates are found - "two"
//otherwise returns the match - "one"
...

//Reduction operator that throws RuntimeException if there are duplicates
private static <T> BinaryOperator<T> thereCanBeOnlyOne()
{
    return (a, b) -> {throw new RuntimeException("Duplicate elements found: " + a + " and " + b);};
}

Więc w przypadku Userciebie miałbyś:

User match = users.stream().filter((user) -> user.getId() < 0).reduce(thereCanBeOnlyOne()).get();

Korzystanie z redukcji

To jest prostszy i elastyczny sposób, jaki znalazłem (na podstawie odpowiedzi @prunge)

Optional<User> user = users.stream()
        .filter(user -> user.getId() == 1)
        .reduce((a, b) -> {
            throw new IllegalStateException("Multiple elements: " + a + ", " + b);
        })

W ten sposób otrzymujesz:

• Opcjonalny - jak zawsze z twoim przedmiotem lub Optional.empty()jeśli nie jest obecny
• wyjątek (w końcu TWÓJ niestandardowy typ / komunikat), jeśli istnieje więcej niż jeden element

Myślę, że ten sposób jest prostszy:

User resultUser = users.stream()
    .filter(user -> user.getId() > 0)
    .findFirst().get();

Korzystanie z Collector:

public static <T> Collector<T, ?, Optional<T>> toSingleton() {
    return Collectors.collectingAndThen(
            Collectors.toList(),
            list -> list.size() == 1 ? Optional.of(list.get(0)) : Optional.empty()
    );
}

Stosowanie:

Optional<User> result = users.stream()
        .filter((user) -> user.getId() < 0)
        .collect(toSingleton());

Zwracamy Optional, ponieważ zwykle nie możemy założyć, że Collectionzawiera dokładnie jeden element. Jeśli już wiesz, że tak jest, zadzwoń:

User user = result.orElseThrow();

Obciąża to osobę wywołującą błąd - tak jak powinno.

Guava ma Collectordo tego tzw MoreCollectors.onlyElement().

Możemy użyć RxJava (bardzo rozbudowanej biblioteki rozszerzeń reaktywnych )

LinkedList<User> users = new LinkedList<>();
users.add(new User(1, "User1"));
users.add(new User(2, "User2"));
users.add(new User(3, "User3"));

User userFound =  Observable.from(users)
                  .filter((user) -> user.getId() == 1)
                  .single().toBlocking().first();

Pojedynczy operator zgłasza wyjątek, jeżeli nie użytkownika lub więcej niż jeden użytkownik znajduje.

Ponieważ Collectors.toMap(keyMapper, valueMapper)wykorzystuje rzutowanie fuzji do obsługi wielu wpisów za pomocą tego samego klucza, jest to łatwe:

List<User> users = new LinkedList<>();
users.add(new User(1, "User1"));
users.add(new User(2, "User2"));
users.add(new User(3, "User3"));

int id = 1;
User match = Optional.ofNullable(users.stream()
  .filter(user -> user.getId() == id)
  .collect(Collectors.toMap(User::getId, Function.identity()))
  .get(id)).get();

Dostaniesz IllegalStateExceptionza duplikaty kluczy. Ale na koniec nie jestem pewien, czy kod nie byłby jeszcze bardziej czytelny przy użyciu if.

Używam tych dwóch kolektorów:

public static <T> Collector<T, ?, Optional<T>> zeroOrOne() {
    return Collectors.reducing((a, b) -> {
        throw new IllegalStateException("More than one value was returned");
    });
}

public static <T> Collector<T, ?, T> onlyOne() {
    return Collectors.collectingAndThen(zeroOrOne(), Optional::get);
}

Jeśli nie masz nic przeciwko korzystaniu z biblioteki innej firmy, SequenceMz cyklop-strumieni (i LazyFutureStreamod prostej reakcji ) oba mają operatory pojedyncze i pojedynczeOpcjonalne.

singleOptional()zgłasza wyjątek, jeśli są w nim elementy 0lub więcej 1, w Streamprzeciwnym razie zwraca pojedynczą wartość.

String result = SequenceM.of("x")
                          .single();

SequenceM.of().single(); // NoSuchElementException

SequenceM.of(1, 2, 3).single(); // NoSuchElementException

String result = LazyFutureStream.fromStream(Stream.of("x"))
                          .single();

singleOptional()zwraca, Optional.empty()jeśli nie ma wartości lub więcej niż jedną wartość w Stream.

Optional<String> result = SequenceM.fromStream(Stream.of("x"))
                          .singleOptional(); 
//Optional["x"]

Optional<String> result = SequenceM.of().singleOptional(); 
// Optional.empty

Optional<String> result =  SequenceM.of(1, 2, 3).singleOptional(); 
// Optional.empty

Ujawnienie - jestem autorem obu bibliotek.

Poszedłem z podejściem bezpośrednim i właśnie wdrożyłem rzecz:

public class CollectSingle<T> implements Collector<T, T, T>, BiConsumer<T, T>, Function<T, T>, Supplier<T> {
T value;

@Override
public Supplier<T> supplier() {
    return this;
}

@Override
public BiConsumer<T, T> accumulator() {
    return this;
}

@Override
public BinaryOperator<T> combiner() {
    return null;
}

@Override
public Function<T, T> finisher() {
    return this;
}

@Override
public Set<Characteristics> characteristics() {
    return Collections.emptySet();
}

@Override //accumulator
public void accept(T ignore, T nvalue) {
    if (value != null) {
        throw new UnsupportedOperationException("Collect single only supports single element, "
                + value + " and " + nvalue + " found.");
    }
    value = nvalue;
}

@Override //supplier
public T get() {
    value = null; //reset for reuse
    return value;
}

@Override //finisher
public T apply(T t) {
    return value;
}


} 

z testem JUnit:

public class CollectSingleTest {

@Test
public void collectOne( ) {
    List<Integer> lst = new ArrayList<>();
    lst.add(7);
    Integer o = lst.stream().collect( new CollectSingle<>());
    System.out.println(o);
}

@Test(expected = UnsupportedOperationException.class)
public void failOnTwo( ) {
    List<Integer> lst = new ArrayList<>();
    lst.add(7);
    lst.add(8);
    Integer o = lst.stream().collect( new CollectSingle<>());
}

}

Ta implementacja nie jest wątkowo bezpieczna.

User match = users.stream().filter((user) -> user.getId()== 1).findAny().orElseThrow(()-> new IllegalArgumentException());

Próbowałeś tego?

long c = users.stream().filter((user) -> user.getId() == 1).count();
if(c > 1){
    throw new IllegalStateException();
}

long count()
Returns the count of elements in this stream. This is a special case of a reduction and is equivalent to:

     return mapToLong(e -> 1L).sum();

This is a terminal operation.

Źródło: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/Stream.html