綜述

map()和flatMap()源自於函式式語言，在Java 8中，我們可以在Optional、Stream和CompletableFuture中找到它們(雖然名字稍有不同)。

stream表示一個物件序列，而optionals表示一個值可以是存在的，也可以是不存在的，在其他aggregate操作中，有map()和flatMap()方法。

儘管兩者具有相同的返回型別，但它們是完全不同的。

Optionals中的Map和FlatMap

如果函式返回的正是我們需要的確切型別，那麼map()方法可以很好的在Optional中使用。

Optional<String> s = Optional.of("test");
assertEquals(Optional.of("TEST"), s.map(String::toUpperCase));
 

然而，在更復雜的情況下，我們可能會得到一個返回Optional的函式。在這種情況下，使用map()會導致巢狀結構，因為map()實現在內部進行了額外的包裝。

assertEquals(Optional.of(Optional.of("STRING")), 
  Optional
  .of("string")
  .map(s -> Optional.of("STRING")));

通過map我們得到了一個巢狀的結構，儘管它可以工作，但使用起來相當繁瑣，而且沒有提供任何額外的null安全性，所以最好應該保持flat的資料結構。

assertEquals(Optional.of("STRING"), Optional
  .of("string")
  .flatMap(s -> Optional.of("STRING")));
 

Stream中的Map和Flatmap

map()方法將底層序列包裝在Stream例項中，而flatMap()方法可以避免巢狀的Stream<Stream<R>>結構。

map()生成一個流，其中包含對輸入流的元素應用toUpperCase()方法的結果

List<String> myList = Stream.of("a", "b")
  .map(String::toUpperCase)
  .collect(Collectors.toList());
assertEquals(asList("A", "B"), myList);

如下為將一個列表的列表作為輸入：

List<List<String>> list = Arrays.asList(
  Arrays.asList("a"),
  Arrays.asList("b"));
System.out.println(list);

//output: [[a], [b]]

使用flatMap，結果將扁平化為 [a,b]

System.out.println(list
  .stream()
  .flatMap(Collection::stream)
  .collect(Collectors.toList()));

flatMap()方法首先將list輸入流扁平化為字串流，此後它的工作方式類似於map()。

扁平化巢狀的集合

巢狀集合的示例

假設有一個String型別列表的列表：

List<List<String>> nestedList = asList(
  asList("one:one"), 
  asList("two:one", "two:two", "two:three"), 
  asList("three:one", "three:two", "three:three", "three:four"));

用forEach扁平化List

為了將這個巢狀集合扁平化為一個字串列表，可以將forEach與Java 8方法引用一起使用

public <T> List<T> flattenListOfListsImperatively(
    List<List<T>> nestedList) {
    List<T> ls = new ArrayList<>();
    nestedList.forEach(ls::addAll);
    return ls;
}

@Test
public void givenNestedList_thenFlattenImperatively() {
    List<String> ls = flattenListOfListsImperatively(nestedList);
    
    assertNotNull(ls);
    assertTrue(ls.size() == 8);
    assertThat(ls, IsIterableContainingInOrder.contains(
      "one:one",
      "two:one", "two:two", "two:three", "three:one",
      "three:two", "three:three", "three:four"));
}

用flatMap扁平化List

還可以利用Stream API中的flatMap方法使巢狀列表扁平化，這個方法允許我們扁平巢狀的Stream結構，並最終將所有元素收集到一個特定的集合中。

public <T> List<T> flattenListOfListsStream(List<List<T>> list) {
    return list.stream()
      .flatMap(Collection::stream)
      .collect(Collectors.toList());    
}

@Test
public void givenNestedList_thenFlattenFunctionally() {
    List<String> ls = flattenListOfListsStream(nestedList);
    
    assertNotNull(ls);
    assertTrue(ls.size() == 8);
}