Java如何从List中筛选属性值为指定数量的对象？

Question

在Java开发中，如何从List中筛选出属性值为指定数量的对象是一个常见需求。例如，假设有一个包含多个`Person`对象的列表，每个`Person`对象都有一个`hobbyList`属性（爱好列表），现在需要筛选出`hobbyList`大小为2的所有`Person`对象。 传统方法可以通过遍历List并使用`if`条件判断实现，但更简洁的方式是使用Java 8引入的Stream API。通过`stream().filter()`方法，结合`Collection.size()`判断，可以轻松完成筛选。代码示例：`List result = personList.stream().filter(person -> person.getHobbyList().size() == 2).collect(Collectors.toList());` 此问题的关键在于熟悉Stream API的使用及Lambda表达式的语法，同时需注意空指针异常（如`hobbyList`可能为null）。如何优化性能与增强代码健壮性也是值得探讨的方向。

Answer 1

1. 初识Stream API与Lambda表达式

在Java开发中，从一个List中筛选出符合特定条件的对象是常见的需求。例如，我们需要从包含多个`Person`对象的列表中，筛选出`hobbyList`大小为2的所有`Person`对象。

传统方法需要手动遍历List，并通过`if`条件判断来实现。然而，这种方式代码冗长且易读性较差。Java 8引入了Stream API和Lambda表达式，使代码更加简洁、直观。

List<Person> result = personList.stream()
    .filter(person -> person.getHobbyList().size() == 2)
    .collect(Collectors.toList());

上述代码中，`stream()`将集合转换为流，`filter()`用于筛选符合条件的元素，`collect(Collectors.toList())`则将结果重新收集为一个List。

2. 空指针异常的处理

在实际开发中，`hobbyList`属性可能为null，这会导致空指针异常（NullPointerException）。为了增强代码的健壮性，我们可以在筛选逻辑中添加对null值的检查。

方法	描述
Optional类	利用Optional包装`hobbyList`，避免直接访问可能为null的对象。
三元运算符	在Lambda表达式中使用三元运算符判断`hobbyList`是否为null。

以下是改进后的代码示例：

List<Person> result = personList.stream()
    .filter(person -> person.getHobbyList() != null && person.getHobbyList().size() == 2)
    .collect(Collectors.toList());

3. 性能优化策略

虽然Stream API简化了代码编写，但在大规模数据处理时，性能问题不容忽视。以下是一些优化建议：

• 并行流：对于大数据量的集合，可以使用`parallelStream()`代替`stream()`，以充分利用多核CPU的优势。
• 短路操作：`filter()`等中间操作会自动进行短路优化，减少不必要的计算。
• 避免频繁创建对象：尽量复用已有的集合或对象，减少内存开销。

下面是一个使用并行流的示例：

List<Person> result = personList.parallelStream()
    .filter(person -> person.getHobbyList() != null && person.getHobbyList().size() == 2)
    .collect(Collectors.toList());

4. 数据筛选流程分析

为了更清晰地理解整个筛选过程，我们可以用流程图表示：

graph TD;
            A[开始] --> B[加载personList];
            B --> C[调用stream()];
            C --> D[应用filter()条件];
            D --> E[检查hobbyList是否为null];
            E --> F{hobbyList.size() == 2?};
            F --是--> G[保留该Person对象];
            F --否--> H[跳过该Person对象];
            G --> I[继续处理下一个对象];
            H --> I;
            I --> J[调用collect()收集结果];
            J --> K[结束];

通过上述流程图可以看出，每个步骤都紧密衔接，确保了筛选逻辑的正确性和高效性。

5. 高级应用场景

除了基本的筛选功能，Stream API还支持多种高级操作，如分组、聚合、排序等。例如，我们可以根据`hobbyList`的大小对`Person`对象进行分组：

Map<Integer, List<Person>> groupedByHobbySize = personList.stream()
    .filter(person -> person.getHobbyList() != null)
    .collect(Collectors.groupingBy(person -> person.getHobbyList().size()));

以上代码将所有`Person`对象按`hobbyList`的大小分组，生成一个`Map`，其中键为`hobbyList`的大小，值为对应的`Person`对象列表。