在Java 8中，是否可以将Stream转换为其他类型？

Question

在Java 8中，是否可能将流转换为另一种形式？比如说，如果我有一个对象列表，我可以像这样过滤掉所有额外的对象：

Stream.of(objects).filter(c -> c instanceof Client)

但在此之后，如果我想对客户端执行某些操作，我需要对每个客户端进行转换：

Stream.of(objects).filter(c -> c instanceof Client)
    .map(c -> ((Client) c).getID()).forEach(System.out::println);

这看起来有点丑陋。是否可能将整个流转换为不同类型？例如将Stream<Object>转换为Stream<Client>？

请忽略这样做可能意味着糟糕设计的事实。我们在我的计算机科学课上做这样的事情，所以我正在研究Java 8的新功能，想知道是否可能。

- Phiction

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从Java运行时的角度来看，这两种Stream类型已经是相同的了，因此不需要进行强制转换。关键是要在编译器中悄悄地通过它。（假设这么做有意义的话。） - Hot Licks

Answer 1

我认为没有现成的方法来做到这一点。可能更加简洁的解决方案是：

Stream.of(objects)
    .filter(c -> c instanceof Client)
    .map(c -> (Client) c)
    .map(Client::getID)
    .forEach(System.out::println);

或者，正如评论中建议的那样，您可以使用 cast 方法-尽管前者可能更易于阅读：

Stream.of(objects)
    .filter(Client.class::isInstance)
    .map(Client.class::cast)
    .map(Client::getID)
    .forEach(System.out::println);

- assylias

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这基本上就是我在寻找的。我想我忽视了将它转换为 map 中的客户端，这将返回一个 Stream<Client>。谢谢！ - Phiction

+1 有趣的新方法，尽管它们可能会冒着成为新一代类型（水平而不是垂直）的意大利面代码的风险。 - robermann

您可以使用以下代码简化instanceOf筛选器: Stream.of(objects).filter(Client.class::isInstance).[...] （注意：中括号内的部分需要您完成翻译） - Nicolas Labrot

这对于未经过类型定义的流不起作用。例如 entityManager.createNativeQuery("SQL", Tuple.class).getResultStream().map(Tuple.class::cast).filter(t -> t.get(0) != null)。它无法编译，因为它找不到 .get()。即使您在 lambda 中扩展参数类型，它仍然无法工作。 - T3rm1

@T3rm1 当您使用原始类型时，许多事情会变得更加困难... - assylias

Answer 2

参考ggovan的答案，我按照如下方式执行：

/**
 * Provides various high-order functions.
 */
public final class F {
    /**
     * When the returned {@code Function} is passed as an argument to
     * {@link Stream#flatMap}, the result is a stream of instances of
     * {@code cls}.
     */
    public static <E> Function<Object, Stream<E>> instancesOf(Class<E> cls) {
        return o -> cls.isInstance(o)
                ? Stream.of(cls.cast(o))
                : Stream.empty();
    }
}

使用这个帮助函数：

Stream.of(objects).flatMap(F.instancesOf(Client.class))
        .map(Client::getId)
        .forEach(System.out::println);

- Brandon

Answer 3

虽然来晚了，但我认为这是一个有用的答案。

flatMap 是最短的方法来实现它。

Stream.of(objects).flatMap(o->(o instanceof Client)?Stream.of((Client)o):Stream.empty())

如果o是一个Client，则创建一个只包含一个元素的Stream，否则使用空Stream。然后将这些Stream展平成一个Stream<Client>。

- ggovan

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我尝试实现这个功能，但是收到一个警告，说我的类“使用了未经检查或不安全的操作” - 这是正常现象吗？ - aweibell

不幸的是，是的。如果您使用if/else而不是?:运算符，则不会出现警告。请放心，您可以安全地忽略此警告。 - ggovan

实际上，这比 Stream.of(objects).filter(o->o instanceof Client).map(o -> (Client)o) 还要长，甚至比 Stream.of(objects).filter(Client.class::isInstance).map(Client.class::cast) 长。 - Didier L

Answer 4

这看起来有点丑陋。是否有可能将整个流转换为不同类型？比如将Stream<Object> 转换为 Stream<Client>？

不，这是不可能的。这不是Java 8中的新特性，而是泛型特性。一个List<Object> 不是 List<String> 的超类，所以你不能直接将一个List<Object> 强制转换为 List<String>。

这里也是同样的问题。你不能将Stream<Object> 强制转换为 Stream<Client>。当然，你可以间接地强制转换，像这样：

Stream<Client> intStream = (Stream<Client>) (Stream<?>)stream;

但这并不安全，而且在运行时可能会失败。其根本原因是，在Java中使用擦除实现泛型。因此，在运行时没有关于Stream类型的信息可用。所有东西都只是Stream。

顺便问一下，你的方法有什么问题吗？在我看来很好。

- Rohit Jain

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在C#中，泛型是通过具体化实现的，而在Java中则是通过擦除实现的。两者的底层实现方式不同，因此不能指望它们在两种语言中的工作方式相同。 - Rohit Jain

@D.R. 我理解对于初学者来说，泛型中的擦除会带来很多问题。由于我不使用C#，所以无法详细讨论比较方面的内容。但是，在我看来，实现这种方式的整个动机是为了避免JVM实现上的重大变化。 - Rohit Jain

为什么会“在运行时肯定失败”？正如你所说，没有（通用的）类型信息，因此运行时无法检查。如果通过错误的类型，它可能可能在运行时失败，但是对此没有任何“确定性”。 - Hot Licks

@RohitJain：我并不是在批评Java的泛型概念，但这个单一的后果仍然会产生丑陋的代码;-) - D.R.

@D.R. - Java的泛型从一开始就很丑陋。这主要是因为C++功能的渴望。 - Hot Licks

Answer 5

我发现当处理一个未经类型化的一类集合时，您可以创建一个带有类型的集合

UntypedObjCollection bag = some preGenerics method;
List<Foo> foolist = new ArrayList<>();
bag.stream().forEach(o ->fooList.add((Foo)o));

似乎没有一种方法可以将Object转换为某个类型并在一次操作中进行过滤、映射等操作。将Object放入一个类型化的集合中的唯一方法是使用终端操作。这是在运行JDK 17时处理module.base异常时尝试使用不太精细的方法。

- Sherum