将Java Stream过滤为1个且只有1个元素

我正在尝试使用Java 8 Stream来查找中的元素LinkedList。但是，我想保证过滤条件只有一个匹配项。

采取以下代码：

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;
    }
}

此代码User根据其ID 查找一个。但是，不能保证有多少User与滤波器匹配。

将过滤器线更改为：

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

会抛出一个NoSuchElementException（好！）

但是，如果有多个匹配项，我希望它引发错误。有没有办法做到这一点？

创建一个自定义 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);
            }
    );
}

我们Collectors.collectingAndThen用来构造我们想要Collector的

1. List与Collectors.toList()收集器一起收集我们的对象。
2. 最后应用一个额外的修整器，它返回单个元素-或抛出IllegalStateExceptionif list.size != 1。

用作：

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

然后，您可以根据Collector需要进行任意自定义，例如，在构造函数中将异常作为参数提供，对其进行调整以允许两个值，等等。

另一个解决方案-可能不太优雅-解决方案：

您可以使用涉及peek()和的“替代方法” AtomicInteger，但实际上您不应该使用它。

您可以做的只是将其收集在中List，如下所示：

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);

为了完整起见，以下是与@prunge的出色答案相对应的“单线”：

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

这将从流中获取唯一的匹配元素，并抛出

• NoSuchElementException 如果流为空，或者
• IllegalStateException 如果流包含多个匹配元素。

此方法的一种变体避免了提早引发异常，而是将结果表示为Optional包含唯一元素，或者如果包含零个或多个元素，则不包含任何元素（空）：

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

涉及编写自定义的其他答案Collector可能更有效（例如Louis Wasserman的 +1），但是如果您想简洁起见，我建议您采取以下措施：

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

然后验证结果列表的大小。

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

番石榴提供MoreCollectors.onlyElement()在这里做正确的事情。但是，如果您必须自己做，则可以Collector为此自己动手：

<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);
}

...或使用您自己的Holder类型而不是AtomicReference。您可以随意重复使用Collector。

使用番石榴MoreCollectors.onlyElement()（JavaDoc）。

它执行您想要的操作，IllegalArgumentException如果流包含两个或多个元素，则抛出一个，NoSuchElementException如果流为空，则抛出一个。

用法：

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

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

让您执行流不支持的怪异操作的“逃生舱口”操作是要求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();
}

番石榴有一种方便的方法来获取Iterator和获取唯一的元素，如果有零个或多个元素则抛出该异常，这可以在此处替换底部的n-1行。

更新资料

@Holger评论中的好建议：

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

原始答案

会引发异常Optional#get，但是如果您有多个元素将无济于事。您可以在仅接受一项的集合中收集用户，例如：

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

抛出java.lang.IllegalStateException: Queue full，但是感觉太过分了。

或者，您可以结合使用减少项和可选项：

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();

减少实际上返回：

• 如果找不到用户，则为null
• 如果只找到一个用户
• 如果发现多个，则引发异常

然后将结果包装在一个可选中。

但是最简单的解决方案可能是仅收集到一个集合，检查其大小是否为1并获取唯一的元素。

一种替代方法是使用reduce ：（此示例使用字符串，但可以轻松应用于包括的任何对象类型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);};
}

因此，对于User您来说，情况如下：

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

使用减少

这是我发现的更简单和灵活的方式（基于@prunge答案）

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

通过这种方式，您可以获得：

• 可选-与对象一样，或者Optional.empty()不存在时
• 如果有多个元素，则为异常（最终带有您的自定义类型/消息）

我认为这种方式更简单：

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

使用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()
    );
}

用法：

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

我们返回一个Optional，因为我们通常不能假定Collection恰好包含一个元素。如果您已经知道是这种情况，请致电：

User user = result.orElseThrow();

这将处理错误的负担加到了调用方上，这是应该的。

番石榴对此有一个Collector称呼MoreCollectors.onlyElement()。

我们可以使用RxJava（非常强大的反应式扩展库）

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();

的单个 操作者如果没有用户或多于一个用户被发现引发异常。

由于Collectors.toMap(keyMapper, valueMapper)使用抛出合并来处理具有相同键的多个条目，因此很容易：

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();

您将获得一个IllegalStateException重复密钥。但是最后，我不确定使用if。

我正在使用这两个收集器：

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);
}

如果您不介意使用第三方库，SequenceM则从cyclops流（和LazyFutureStream来自simple-react）中都可以使用single和singleOptional运算符。

singleOptional()如果中的元素0大于或等于，则会引发异常，否则将返回单个值。1Stream

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()返回Optional.empty()如果没有值或多个值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

披露-我是两个图书馆的作者。

我采用直接方法，只是实现了这一点：

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;
}


} 

使用JUnit测试：

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<>());
}

}

这个实现 不是线程安全的。

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

你试过这个吗

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.

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