如何使用 Collectors.toMap 处理重复键

在 Java 中，Collectors.toMap 是一个非常方便的工具，用于将流（Stream）中的元素收集成一个 Map。它的基本用法非常简单，但如果流中的元素存在重复的键，就会抛出 IllegalStateException。这时候，我们可以通过提供一个合并函数来控制如何处理重复的键。

本文将探讨如何使用 Collectors.toMap 并处理重复键的几种常见方式。

基本用法

Collectors.toMap 的标准用法如下：

Map<KeyType, ValueType> map = stream.collect(
    Collectors.toMap(
        KeyType::getKey,   // 键的提取方式
        ValueType::getValue // 值的提取方式
    )
);

在上面的代码中，stream 是一个流，KeyType::getKey 和 ValueType::getValue 分别是获取键和值的函数。这样每个元素都会被映射成一个键值对并放入 Map 中。

处理重复键

当流中有重复的键时，Collectors.toMap 会抛出 IllegalStateException，因为 Map 中的键必须唯一。如果我们希望处理这种情况，可以通过第三个参数 mergeFunction 来定义合并重复键时的行为。

这个合并函数接受两个参数：existing 和 replacement，分别代表已经存在的值和新出现的值。你可以根据自己的需求决定如何合并它们。

1. 忽略重复的键

如果我们希望在遇到重复的键时忽略新出现的值，只保留第一个值，可以使用一个始终返回 existing 的合并函数。

Map<KeyType, ValueType> map = stream.collect(
    Collectors.toMap(
        KeyType::getKey,   // 键的提取方式
        ValueType::getValue, // 值的提取方式
        (existing, replacement) -> existing // 忽略新值，保留现有值
    )
);

在这个例子中，合并函数 (existing, replacement) -> existing 表示：如果遇到重复键，就保留现有值 existing，忽略新值 replacement。

2. 合并重复的值

如果你希望在遇到重复的键时合并值（例如取两个值的最大值、最小值、相加等），可以自定义合并逻辑。以下是一个例子，合并重复键时选择较大的值：

Map<KeyType, Integer> map = stream.collect(
    Collectors.toMap(
        KeyType::getKey,
        KeyType::getValue,
        (existing, replacement) -> Math.max(existing, replacement) // 取较大的值
    )
);

在这个例子中，合并函数 (existing, replacement) -> Math.max(existing, replacement) 用来选择较大的值作为结果。你可以根据自己的需求调整合并的方式，例如使用 Math.min 或 existing + replacement 来求和。

3. 自定义合并逻辑

除了选择最大值或最小值，我们还可以进行更复杂的合并操作。例如，如果值是一个集合类型，我们可能希望将重复键的值合并到一个集合中：

Map<KeyType, Set<ValueType>> map = stream.collect(
    Collectors.toMap(
        KeyType::getKey,
        v -> new HashSet<>(Collections.singletonList(v)),  // 初始值为一个包含当前元素的集合
        (existingSet, newSet) -> {
            existingSet.addAll(newSet);  // 合并两个集合
            return existingSet;
        }
    )
);

在这个例子中，我们将所有值合并成一个集合，重复键的值会被放入同一个集合中。

总结

使用 Collectors.toMap 时，遇到重复键的处理是一个常见的挑战。通过使用合并函数，我们可以灵活地处理这些情况。常见的处理方式包括：

1. 忽略重复键：保留原有值，忽略新值。
2. 合并值：根据业务需求选择合适的合并方式，如求最大值、最小值、相加等。
3. 自定义合并逻辑：可以使用更复杂的逻辑，如合并集合、列表等数据结构。

掌握了这些技巧，你就可以根据不同场景自定义如何合并重复的键值对，从而使得 Collectors.toMap 更加灵活和强大。