Javaストリームを1つだけの要素にフィルターする

Java 8を使用Streamしての要素を検索しようとしていますLinkedList。ただし、フィルター条件に一致するのは1つだけであることを保証したいと思います。

このコードを取ります：

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;
    }
}

このコードは、UserIDに基づいてを検索します。ただしUser、フィルターに一致したの数は保証されません。

フィルターラインを次のように変更します。

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

スローされますNoSuchElementException（良いです！）

ただし、複数の一致がある場合はエラーをスローします。これを行う方法はありますか？

カスタムを作成する 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);
            }
    );
}

私たちは、使用Collectors.collectingAndThen私たちは希望構築するCollectorことにより、

1. で私たちのオブジェクトを収集ListしてCollectors.toList()コレクタ。
2. 最後に追加のフィニッシャーを適用すると、単一の要素が返されます。または、IllegalStateExceptionifがスローされlist.size != 1ます。

使用されます：

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

その後Collector、必要に応じてこれをカスタマイズできます。たとえば、コンストラクターで引数として例外を指定したり、2つの値を許可するように微調整したりできます。

代替—おそらくエレガントさが劣る—ソリューション：

peek()とを含む「回避策」を使用できますAtomicIntegerが、実際には使用しないでください。

isteadでできることはList、次のように単にに収集することです。

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);

完全を期すために、@ prungeの優れた回答に対応する「ワンライナー」を以下に示します。

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

これは、ストリームから唯一の一致する要素を取得し、

• NoSuchElementException ストリームが空の場合、または
• IllegalStateException ストリームに複数の一致する要素が含まれている場合。

このアプローチのバリエーションは、例外の早期スローを回避し、代わりにOptional単一の要素を含むか、要素がゼロまたは複数の場合は何もない（空）として結果を表します。

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

カスタムの作成に関連する他の回答のCollector方がおそらく効率的です（Louis Wassermanの +1など）。

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

次に、結果リストのサイズを確認します。

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

グアバが提供MoreCollectors.onlyElement()するのは、ここで正しいことです。しかし、自分で行う必要がある場合は、これを自分で行うことができます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);
}

...またはのHolder代わりに独自のタイプを使用しますAtomicReference。好きなだけ再利用できCollectorます。

Guava MoreCollectors.onlyElement()（JavaDoc）を使用します。

IllegalArgumentExceptionストリームが2つ以上の要素で構成されているNoSuchElementException場合は必要な処理を実行し、ストリームが空の場合はをスローします。

使用法：

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

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

ストリームでサポートされていない奇妙なことを実行できる「エスケープハッチ」操作は、を要求することです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();
}

Guavaには、Iteratorを取得して唯一の要素を取得する便利なメソッドがあり、ゼロまたは複数の要素がある場合にスローします。これにより、ここで下のn-1行を置き換えることができます。

更新

@Holgerからのコメントで素晴らしい提案：

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

元の答え

例外はによってスローされOptional#getますが、役に立たない要素が複数ある場合。たとえば、1つのアイテムのみを受け入れるコレクションにユーザーを収集できます。

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

これはをスローしますがjava.lang.IllegalStateException: Queue full、ハックしすぎると感じます。

または、オプションと組み合わせて削減を使用することもできます。

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();

削減は基本的に次の結果を返します。

• ユーザーが見つからない場合はnull
• 1つしか見つからない場合のユーザー
• 複数が見つかると例外をスローします

結果はオプションでラップされます。

しかし、最も簡単な解決策は、おそらくコレクションに収集し、そのサイズが1であることを確認して、唯一の要素を取得することです。

別の方法は、簡約を使用することです（この例では文字列を使用していますが、を含むすべてのオブジェクトタイプに簡単に適用できます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);};
}

したがって、Userあなたとの場合のために：

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

削減の使用

これは私が見つけたより簡単で柔軟な方法です（@prungeの回答に基づく）

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

このようにして、以下を取得します。

• オプション-常にオブジェクトと同じように、またはOptional.empty()存在しない場合
• 要素が複数ある場合の例外（最終的にはあなたのカスタムタイプ/メッセージ）

この方法はもっと簡単だと思います：

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

を使用する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()
    );
}

使用法：

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

Optionalは通常、Collectionに要素が1つだけ含まれているとは想定できないため、を返します。これが事実であることをすでに知っている場合は、次の番号に電話してください。

User user = result.orElseThrow();

これにより、呼び出し元にエラーを処理する負担がかかります-必要に応じて。

グアバはCollectorこれと呼ばれていMoreCollectors.onlyElement()ます。

RxJava（非常に強力なリアクティブ拡張ライブラリ）を使用できます

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();

単一の オペレータがユーザーまたは複数次いで、一人のユーザが見つからない場合に例外をスロー。

Collectors.toMap(keyMapper, valueMapper)同じキーを持つ複数のエントリを処理するために使用する投げ合併それは簡単です：

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();

IllegalStateException重複キーのを取得します。しかし、最終的には、を使用してコードをさらに読みやすくするかどうかはわかりませんif。

私はこれら2つのコレクターを使用しています。

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);
}

サードパーティのライブラリを使用しても構わない場合はSequenceM、cyclops-streamsLazyFutureStreamから（およびsimple-reactから）、両方に単一および単一のオプションの演算子があります。

singleOptional()に要素がある0か、それ以上の場合は例外をスローします。それ以外の場合は、単一の値を返します。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()にOptional.empty()値がない場合、または複数の値がある場合に返されます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

開示-私は両方のライブラリの著者です。

私は直接的なアプローチで行き、それを実装しました：

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;
}


} 

JUnitテスト：

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<>());
}

}

この実装はスレッドセーフではありません。

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

これを試しましたか

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.

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