Java Stream API 之 flatMap

flatMap 是 Java Stream API 中一个非常实用的操作，但它对新手来说可能有点抽象。我会通过一个简单的生活场景和代码示例来让小白理解它。

生活场景类比

假设你有一个“大盒子”，里面装着多个“小盒子”，每个小盒子里有一些水果。现在你想把所有小盒子里的水果合并到一个大篮子里。这时候 flatMap 的作用就是：拆开每个小盒子，把里面的水果全部倒进大篮子。

代码演示

1. 简单示例：扁平化嵌套列表

假设有一个嵌套的列表结构，我们想将所有元素合并成一个“平面”列表：

List<List<Integer>> nestedList = Arrays.asList(
    Arrays.asList(1, 2, 3),
    Arrays.asList(4, 5),
    Arrays.asList(6)
);

// 使用 flatMap 将所有子列表合并成一个流
List<Integer> flatList = nestedList.stream()
    .flatMap(list -> list.stream()) // 将每个子列表转为流，并合并
    .collect(Collectors.toList());

System.out.println(flatList); // 输出 [1, 2, 3, 4, 5, 6]

解释：

• flatMap 的作用：将每个子列表（如 [1,2,3]）转换为一个独立的流（Stream<Integer>），然后将所有流合并成一个总流。

• 如果没有 flatMap，直接使用 map，会得到 Stream<Stream<Integer>>，而不是合并后的结果。

2. 实际场景：订单中的商品

假设你有一个订单列表，每个订单包含多个商品。现在要提取所有订单中的所有商品：

class Order {
    private List<String> products;

    public Order(List<String> products) {
        this.products = products;
    }

    public List<String> getProducts() {
        return products;
    }
}

// 创建订单列表
List<Order> orders = Arrays.asList(
    new Order(Arrays.asList("苹果", "香蕉")),
    new Order(Arrays.asList("西瓜", "葡萄")),
    new Order(Arrays.asList("橙子"))
);

// 提取所有商品
List<String> allProducts = orders.stream()
    .flatMap(order -> order.getProducts().stream()) // 将每个订单的商品转为流，合并
    .collect(Collectors.toList());

System.out.println(allProducts); // 输出 [苹果, 香蕉, 西瓜, 葡萄, 橙子]

3. 更复杂示例：拆分句子中的单词

假设有一个句子列表，需要将所有单词拆分并去重：

List<String> sentences = Arrays.asList(
    "Hello World",
    "Java Stream API",
    "flatMap example"
);

// 拆分所有单词并去重
List<String> words = sentences.stream()
    .flatMap(sentence -> Arrays.stream(sentence.split(" "))) // 将每个句子拆分为单词流
    .distinct() // 去重
    .collect(Collectors.toList());

System.out.println(words); // 输出 [Hello, World, Java, Stream, API, flatMap, example]

flatMap vs map

• map：一对一转换（例如将数字转为字符串）。

  Stream.of(1, 2, 3).map(n -> n * 2); // 结果 [2, 4, 6]

• flatMap：一对多转换，并合并结果（例如将列表的列表合并为单个列表）。

  Stream.of(Arrays.asList(1,2), Arrays.asList(3,4))
      .flatMap(list -> list.stream()); // 结果 [1, 2, 3, 4]

总结

• flatMap 的核心作用：将嵌套结构“扁平化”，合并多个流为一个流。

• 适用场景：

  • 处理嵌套集合（如 List<List<T>>）。

  • 分解元素（如拆分句子中的单词）。

  • 合并多个数据源的结果。

通过这种方式，flatMap 让复杂的数据处理变得简洁清晰！ 🚀