Collectors.toMap

Collectors.toMap 是 Java 8 引入的用于将流（Stream）中的元素收集到 Map 中的收集器（Collector）。它有多个重载版本，其中 四个参数的版本 是最完整、最灵活的一种：

public static <T, K, U, M extends Map<K, U>> Collector<T, ?, M> toMap(
    Function<? super T, ? extends K> keyMapper,
    Function<? super T, ? extends U> valueMapper,
    BinaryOperator<U> mergeFunction,
    Supplier<M> mapSupplier
)

四个参数详解：

1. keyMapper：

   • 类型：Function<? super T, ? extends K>
   • 作用：将流中的每个元素 T 映射为 Map 的键（K）。
   • 示例：Person::getName（假设流中是 Person 对象，用名字做 key）

2. valueMapper：

   • 类型：Function<? super T, ? extends U>
   • 作用：将流中的每个元素 T 映射为 Map 的值（U）。
   • 示例：Person::getAge（用年龄做 value）

3. mergeFunction：

   • 类型：BinaryOperator<U>（即 (U, U) -> U）
   • 作用：当出现重复键时，如何合并两个值。这是解决键冲突的关键。
   • 示例：(oldValue, newValue) -> oldValue（保留旧值）或 (v1, v2) -> v1 + v2（合并数值）

4. mapSupplier：

   • 类型：Supplier<M>（返回一个空的 Map 实例）
   • 作用：指定要创建的 Map 类型（如 HashMap、LinkedHashMap、TreeMap 等）。
   • 示例：LinkedHashMap::new（保持插入顺序）

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使用示例

假设有如下 Person 类：

class Person {
    String name;
    int age;
    // 构造函数、getter 省略
}

示例 1：基本用法（带冲突处理和指定 Map 类型）

List<Person> people = Arrays.asList(
    new Person("Alice", 30),
    new Person("Bob", 25),
    new Person("Alice", 35) // 重复 key "Alice"
);

Map<String, Integer> nameToAge = people.stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Person::getName,                    // keyMapper
        Person::getAge,                     // valueMapper
        (age1, age2) -> age1,               // mergeFunction: 保留第一个
        LinkedHashMap::new                  // mapSupplier: 保持插入顺序
    ));

结果：

{Alice=30, Bob=25}

示例 2：合并值（如累加）

Map<String, Integer> nameToTotalAge = people.stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Person::getName,
        Person::getAge,
        Integer::sum,            // 合并时相加
        HashMap::new
    ));

结果：

{Alice=65, Bob=25}

示例 3：使用 TreeMap（按键排序）

Map<String, Integer> sortedMap = people.stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Person::getName,
        Person::getAge,
        (v1, v2) -> v1,
        TreeMap::new
    ));

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注意事项

• 如果不提供 mergeFunction（即使用三参数版本），遇到重复键会抛出 IllegalStateException。
• mapSupplier 允许你控制 Map 的具体实现，对性能或顺序有要求时非常有用。
• 所有函数参数都不能为 null，否则会抛出 NullPointerException。

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总结

四参数 Collectors.toMap 提供了完整的控制能力：

• 如何生成 key
• 如何生成 value
• 如何处理 key 冲突
• 使用哪种 Map 实现

适用于各种复杂场景，是流式处理中构建 Map 的强大工具。