一、前言
之前小永哥分享过关于lambda表达式的一些操作，主要是针对list的一些便捷操作，本次呢还是有关于集合的，我们研究一下双层循环。
双层循环在平时开发过程中很常见，不过一提到双层循环，代表的就是代码可读性差、数据量大时性能低下等问题，这次我们就来玩一玩这个双层for循环，看看怎么能将一个日常的双层for循环场景代码进行优化。
二、需求描述
我们以人员和部门例说明。
部门描述：部门名称、部门编号
人员描述：人员名称、工作所在地
数据结构：目前的数据结构是部门对象中包含这所属人员信息。
package com.relation.depart;
import lombok.Data;
import java.util.List;
/**
* @author huhy
* @version 1.0
* @Description:
* @ClassName Date:2025/6/3 23:22
*/
@Data
public class Depart {
private String name;
private List<Person> personList;
}
package com.relation.depart;
import lombok.Data;
/**
* @author huhy
* @version 1.0
* @Description:
* @ClassName Date:2025/6/3 23:27
*/
@Data
public class Person {
private String name;
private String city;
}
package com.relation.depart;
import cn.hutool.core.collection.CollUtil;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
* @author huhy
* @version 1.0
* @Description:
* @ClassName Date:2025/6/4 22:45
*/
public class DepartTest {
/**
* 功能描述:初始化部门数据
* @Author:huhy
* @Date: 2025/6/4 22:46
*/
private List<Depart> initDepartData(){
Person p1 = new Person();
p1.setName("王虎");
p1.setCity("北京");
Person p2 = new Person();
p2.setName("张三");
p2.setCity("北京");
Person p3 = new Person();
p3.setName("李四");
p3.setCity("天津");
Person p4 = new Person();
p4.setName("布隆");
p4.setCity("南京");
Person p5 = new Person();
p5.setName("胡子");
p5.setCity("南京");
Person p6 = new Person();
p6.setName("成武");
p6.setCity("上海");
Person p7 = new Person();
p7.setName("柳屋");
p7.setCity("上海");
Person p8 = new Person();
p8.setName("石方");
p8.setCity("广州");
List<Person> persons1 = CollUtil.newArrayList();
persons1.add(p1);
persons1.add(p2);
persons1.add(p3);
List<Person> persons2 = CollUtil.newArrayList();
persons2.add(p4);
persons2.add(p5);
List<Person> persons3 = CollUtil.newArrayList();
persons3.add(p6);
persons3.add(p7);
persons3.add(p8);
List<Depart> departList = CollUtil.newArrayList();
Depart depart1 = new Depart();
depart1.setName("事业一部");
depart1.setPersonList(persons1);
Depart depart2 = new Depart();
depart2.setName("事业二部");
depart2.setPersonList(persons2);
Depart depart3 = new Depart();
depart3.setName("事业三部");
depart3.setPersonList(persons3);
departList.add(depart1);
departList.add(depart2);
departList.add(depart3);
return departList;
}
@Test
public void getPeronTest(){
}
}
目前需求是，找出部门下工作所在地是北京的人员，只返回人员姓名即可。
方案1：双层for循环
@Test
public void personTest(){
List<String> personNameList = getPeronByCity("北京");
System.out.println(JSON.toJSONString(personNameList));
}
private List<String> getPeronByCity(String cityName){
List<String> nameList = CollUtil.newArrayList();
List<Depart> departList = initDepartData();
for (Depart depart : departList) {
List<Person> personList = depart.getPersonList();
for (Person person : personList) {
String city = person.getCity();
if(StringUtils.equals(city,cityName)){
nameList.add(person.getName());
}
}
}
return nameList;
}
方案1代码分析：大家一眼就看出来了，小永哥写的代码没有注释，没错，我故意没写注释，就是为了更明显的体现这段代码可读性差的特点。基本上很难一眼就能看出这段代码要做什么事情。下面新的循环方式尝试优化一下看看效果咋样。
方案2：forEach
@Test
public void personTest(){
List<String> personNameList = getPeronByCity("北京");
System.out.println(JSON.toJSONString(personNameList));
}
private List<String> getPeronByCity(String cityName){
List<String> nameList = CollUtil.newArrayList();
List<Depart> departList = initDepartData();
departList.forEach(d->d.getPersonList().forEach(p->{
if(p.getCity().equals(cityName)){
nameList.add(p.getName());
}
}));
return nameList;
}
使用forEach后代码确实比上一个方式少点了，不过好像可读性更差了，第一个花点时间还能明白是怎么回事，怎么用forEach以后，我连读的欲望都没有了（差点忘了是自己写的了，差点看吐了）。怎么就没有合适的解决方案了，不行，得再想想办法。
在开始方案3之前，我想先分享一个关于stream的高阶函数，flatMap()，我们简单介绍一下flatMap()的作用，其实就是可以将多个stream合并起来，例如：
@Test
public void test(){
List<String> list1 = CollUtil.newArrayList();
list1.add("张三");
list1.add("李四");
List<String> list2 = CollUtil.newArrayList();
list2.add("王五");
list2.add("赵六");
list1.stream();
List<String> list = Stream.of(list1, list2).flatMap(e -> e.stream()).collect(Collectors.toList());
System.out.println(JSON.toJSONString(list));
}
大家可以看到， flatMap的作用就是可以将多个集合的stream合并起来，这个例子当然看不出来它有什么出彩的地方，对于这种将两个集合合并的操作，使用list自带的addAll也能实现，没什么稀奇的，但是既然我在这里单独介绍这个函数，说明它绝非浪得虚名，因为我们下边优化就需要用到，我们继续开展方案3。
方案3：flatMap与map函数搭配
优化分析：
我们前两波越写越拉胯，我们得好好分析一下怎么拆分一下这个需求
第一步：将部门信息中的人员信息收集起来。
第二步：过滤这些人员信息中所在城市是北京的人。
第三步：将符合要求的人员名称返回。
对于以上三步，我们也有应对的方法。
首先第一步收集，正好可以用到我们刚才提到的flatMap函数
第二步过滤，不正好也有一个过滤的函数filter可以使用。
至于第三步，我们先不下定论，暂定调用forEach来实现。下面我们来看一下改良后的代码
@Test
public void personTest(){
List<String> personNameList = getPeronByCity("北京");
System.out.println(JSON.toJSONString(personNameList));
}
private List<String> getPeronByCity(String cityName){
List<String> nameList = CollUtil.newArrayList();
List<Depart> departList = initDepartData();
departList.stream()
.flatMap(d->d.getPersonList().stream())
.filter(p->StringUtils.equals(p.getCity(),cityName))
.forEach(p->nameList.add(p.getName()));
return nameList;
}
通过优化，代码已经优化到了一行，而且可读性也非常好，因为只要了解了这些函数的含义，就可以一眼就看出程序要表达的意思，大大提高了可读性，而且双层循环我们也优化掉了一层，起码直观的从代码层面上来看，是这样的。
我们观察一下，这个方法是最优了吗？还记得我们第三步说的是暂定使用forEach实现是吧，再观察一下，我们明明可以直接调用求值方法collect直接返回，为什么还要额外再创建一nameList的多余变量呢？大胆一点，我们是不是连departList也可以干掉了？搞一把......
@Test
public void personTest(){
List<String> personNameList = getPeronByCity("北京");
System.out.println(JSON.toJSONString(personNameList));
}
private List<String> getPeronByCity(String cityName){
return initDepartData().stream()
.flatMap(d->d.getPersonList().stream())
.filter(p->StringUtils.equals(p.getCity(),cityName))
.map(p->p.getName())
.collect(Collectors.toList());
}
好了，终于又变成了一行，真是值得高兴的事情。
对了，刚才提到collect是求值方法，为什么是求值方法？那么flatMap、filter、map这些函数又是什么？
大家发现了，由于篇幅有限，我计划在下一篇解释一下这两个概念。
三、结语
本次我们主要介绍了怎么使用stream将双层循环优化，这个是很重要的，例如我们要重构或者优化旧代码，既然要重构了，过去的糟粕该去就要去掉，不然我们优化的意义又在哪儿呢？是吧，后面我会陆续分享一些lambda表达式，本次就到这儿，晚安..........
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