Java8流式处理类层次结构

Question

我正在慢慢地学习新的Java 8功能，我正试图找到一种方法来处理类层次结构(从子到父)作为一个流。

例如，查找类或它的父类上的注释。

在Java 8之前，我会这样做:

public static <T extends Annotation> T getAnnonationOn(Class<?> type, Class<T> annType) {
    Class<?> t = type;
    T annot = null;
    while (t != null && annot == null) {
        annot = t.getAnnotation(annType);
        t = t.getSuperclass();
    }
    return annot;
}

现在我希望用一种更"函数式编程"的方式来做。我找不到比使用如下递归语句串联流更好的方法:

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.util.stream.Stream;
public static <T extends Annotation> T getAnnonationOn(Class<?> type, Class<T> annType) {
    return ClassIterator.streamSuperclass(type)
        .map(t -> t.getAnnotation(annType))
        .filter(a -> a != null)
        .findFirst()
        .orElse(null);
}
public static class ClassIterator {
    public static Stream<Class<?>> streamSuperclass(Class<?> type) {
        if (type.getSuperclass() != null) {
            return Stream.concat(Stream.of(type), Stream.of(type.getSuperclass()).flatMap(ClassIterator::streamSuperclass));
        }
        return Stream.of(type);
    }
}

但是我对这个解决方案不太满意。虽然我没有对它进行基准测试，但我认为流连接非常麻烦且性能低下。

是否有更好的方法将递归转换为流?

Answer 1

在Java 9中，您可能会使用

public static Stream<Class<?>> streamSuperclass(Class<?> type) {
    return Stream.iterate(type, Objects::nonNull, Class::getSuperclass);
}

，但在Java 8中，此功能不可用，因此您可以求助于手动实现流:

public static Stream<Class<?>> streamSuperclass(Class<?> type) {
    return StreamSupport.stream(
        new Spliterators.AbstractSpliterator<Class<?>>(100L,
            Spliterator.ORDERED|Spliterator.IMMUTABLE|Spliterator.NONNULL) {
            Class<?> current = type;
            public boolean tryAdvance(Consumer<? super Class<?>> action) {
                if(current == null) return false;
                action.accept(current);
                current = current.getSuperclass();
                return true;
            }
        }, false);
}

注意，这将从最特定的类型流向java.lang.Object。如果你想要从Object到最特定的一个顺序，没有办法先收集元素，无论是递归还是迭代，都不是那么重要，但Stream.concat确实是性能最低的变体。您可以简单地使用

public static Stream<Class<?>> streamSuperclass(Class<?> type) {
    return reverse(Stream.<Class<?>>builder(), type, Class::getSuperclass).build();
}
private static <T> Stream.Builder<T> reverse(
        Stream.Builder<T> builder, T t, UnaryOperator<T> op) {
    return t==null? builder: reverse(builder, op.apply(t), op).add(t);
}

迭代变体也不是那么糟糕:

public static Stream<Class<?>> streamSuperclass(Class<?> type) {
    List<Class<?>> l=new ArrayList<>();
    for(; type!=null; type=type.getSuperclass()) l.add(type);
    Collections.reverse(l);
    return l.stream();
}

对于像典型类层次结构那样小的流，ArrayList并不比Stream.Builder差，对于非常大的流，使用递归填充构建器可能也不是最好的解决方案…