java - 根据 Collection.toArray(T[] array) 合约将 Java 流转换为数组

Question

我知道Java Stream<>接口(interface)提供了多种将流转换为数组的方法。但是Collection.toArray(T[] array)方法有点不同。它有一些巧妙的(当时)要求，包括:

• 如果你传递的数组足够大，则必须使用你传递的数组；否则必须创建一个新的。
• 如果数组大于所需的大小，null必须添加在最后一个元素之后。

所以如果我的 Collection<T>实现从一些 Stream<FooBar> 检索其值(使用转换为 T 的转换器策略，如何从我的流转换为 Collection.toArray(T[] array) 所需的数组？

没有经过太多思考，我似乎必须这样做:

@Override
public <T> T[] toArray(T[] array) {
  try (final Stream<FooBar> stream = getStream()) {
    T[] result = stream.map(converter::toT).toArray(length ->
        (T[])Array.newInstance(array.getClass(), length));
    if(result.length <= array.length) {
      System.arraycopy(result, 0, array, 0, result.length);
      if(result.length < array.length) {
        array[result.length] = null;
      }
      result = array;
    }
  }
  return result;
}

但是有没有更简洁的方法来做到这一点？如果可能的话，有什么方法可以将流直接传输到给定的数组中吗？ Stream<> 是否如此？ API 已经提供了类似的功能:创建一个数组作为 Collection<>.toArray(T[] array) API 期望吗？

对可能重复的响应

我知道如何将流转换为数组。这个问题很具体:如何遵循Collection.toArray(T[] array)的合约。我不认为这是重复的，原因有两个:如果现有数组足够大，其他答案不会重复使用现有数组，并且它们不会用 null 标记元素。如果现有数组太大。

Answer 1

非常推荐阅读文章 Arrays of Wisdom of the Ancients .

简而言之，与直觉相反，将预先确定大小的数组传递给 Collections.toArray(T[])事实证明，该方法比传递零大小的数组效率低，后者仅用于确定结果类型，但让集合分配结果数组。

这就是 Java 11 推出新 default 的原因方法 <T> T[] toArray​(IntFunction<T[]> generator) 不使用该函数来分配集合大小的数组，而是分配一个零大小的数组以传递给 <T> T[] toArray​(T[] a) .

因此，值得重新考虑您是否真的想要为某个方法签订这样的契约(Contract)，或者您真正想要优化哪些实际用例(因为您无法一次提供所有服务)。

例如考虑到传递零大小的数组是最有效的选择，您可以针对这种情况进行优化

@Override
public <T> T[] toArray(T[] array) {
    T[] template = array.length == 0? array: Arrays.copyOf(array, 0);
    try(Stream<FooBar> stream = getStream()) {
        T[] result = stream.map(converter::toT)
            .toArray(length -> Arrays.copyOf(template, length));
        if(result.length > array.length) return result;
        System.arraycopy(result, 0, array, 0, result.length);
        if(result.length < array.length) array[result.length] = null;
        return array;
    }
}

请注意，当您必须实现该方法时，因为您正在实现 Collection ，JDK 中有很多有用的抽象基类，它们已经提供了实现。

当您没有实现集合时，您甚至可以使用这样的实现，例如

public <T> T[] toArray(T[] array) {
    try(final Stream<FooBar> stream = getStream()) {
        return new AbstractCollection<XYZ>() {
            public Iterator<XYZ> iterator() {
                return stream.map(converter::toT).iterator();
            }
            public int size() { return 0; } // don't know beforehand
        }.toArray(array);
    }
}

您必须替换XYZ返回类型为converter.toT(FooBar)方法。

这引出了一个更大的问题，如何 converter::toT应该转换为正确的类型，而实际上不知道什么 T是。