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Java反射實現(xiàn)多屬性去重與分組功能

 更新時間：2025年06月08日 11:34:49   作者：程序員岳焱  
在Java開發(fā)中,??List是一種非常常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),通常我們會遇到這樣的問題：如何處理??List???中的相同字段？無論是去重還是分組,合理的操作可以提高代碼的性能和可讀性,本文將詳細介紹如何基于反射的Java集合動態(tài)去重與分組功能,需要的朋友可以參考下

一、開發(fā)環(huán)境與基礎(chǔ)組件準備

1.環(huán)境配置：

  • IDE：IntelliJ IDEA
  • JDK 版本：1.8
  • 核心組件：自定義工具類庫（common模塊）

2. 代碼結(jié)構(gòu)說明：

com.pearl.common/
├─ entity/        # 實體類模塊
│  └─ User.java   # 用戶實體定義
└─ spring/        # 工具類模塊
   └─ BeanUtils.java # 反射工具類

二、基礎(chǔ)反射工具：BeanUtils 的設(shè)計與實現(xiàn)

1. 用戶實體類：User.java

package com.pearl.common.entity;

/**
 * 業(yè)務實體：用戶信息模型
 * @author yyb
 * @since 2025/05/06
 * @apiNote 包含基礎(chǔ)屬性及Java Bean規(guī)范的訪問器方法
 */
public class User {

    /**
     * id
     */
    private String id;
    /**
     * 姓名
     */
    private String name;
    /**
     * 年齡
     */
    private Integer age;

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public User(String id, String name, Integer age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id='" + id + ''' +
                ", name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

2. 反射工具類：BeanUtils 的核心能力

package com.pearl.common.spring;

import com.pearl.common.entity.User;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * Bean對象反射操作工具類
 * @author yyb
 * @since 2025/05/06
 * @apiNote 提供基于方法名反射的屬性值獲取能力
 */
public class BeanUtils {
    private static final String GET_PREFIX = "get";  // getter方法前綴
    private static final String SET_PREFIX = "set";  // setter方法前綴

    /**
     * 通過反射調(diào)用對象的Getter方法獲取屬性值
     * @param target 對象實例
     * @param fieldName 目標字段名（駝峰命名，如"userName"）
     * @param <T> 泛型約束（需為Java Bean規(guī)范類）
     * @return 字段值字符串表示，異常時返回空字符串
     * @throws SecurityException 反射權(quán)限異常
     * @example 獲取user對象的name屬性：getMethodValue(user, "name")
     */
    public static <T> String getMethodValue(T target, String fieldName) {
        String methodName = GET_PREFIX + 
            fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + 
            fieldName.substring(1);  // 拼接方法名（如"getName"）
        
        try {
            // 反射調(diào)用方法并轉(zhuǎn)換為字符串
            return String.valueOf(target.getClass()
                .getMethod(methodName)
                .invoke(target));
        } catch (NoSuchMethodException | IllegalAccessException | 
                 InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();  // 生產(chǎn)環(huán)境建議日志記錄
            return "";
        }
    }

    // main方法測試
    public static void main(String[] args) {
        //根據(jù)對象和字段名稱獲取get方法返回值
        User user = new User("1", "張三", 18);
        String nameVale = getMethodValue(user, "name");
        System.out.printf("name：" + nameVale);

    }
}

三、基于反射的 List 集合去重：原理與實現(xiàn)

1. 核心工具類：CollectionUtils 的去重邏輯

package com.pearl.common.util;

import com.pearl.common.spring.BeanUtils;
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * 集合操作工具類
 * @author yyb
 * @since 2025/05/06
 * @apiNote 提供基于反射的復雜去重與分組功能
 */
public class CollectionUtils {
    private static final String SEPARATOR = ",";  // 默認分隔符

    /**
     * 多屬性組合去重：基于TreeSet的自然排序特性
     * @param sourceList 原始集合（支持null，但返回空集合）
     * @param fieldNames 參與去重的屬性名數(shù)組（如["name", "age"]）
     * @param <T> 泛型約束（需為Java Bean規(guī)范類）
     * @return 去重后的ArrayList集合，保留首次出現(xiàn)的元素
     * @implNote 通過拼接屬性值為唯一標識，利用TreeSet的唯一性實現(xiàn)去重
     */
    public static <T> List<T> listDistinct(List<T> sourceList, String... fieldNames) {
        if (sourceList == null || sourceList.isEmpty()) {
            return new ArrayList<>();  // 防御性編程：空集合返回空列表
        }

        return sourceList.stream()
            .collect(Collectors.collectingAndThen(
                Collectors.toCollection(() -> new TreeSet<>(
                    Comparator.comparing(o -> buildKey(o, fieldNames, SEPARATOR))
                )), 
                ArrayList::new
            ));
    }

    // 輔助方法：拼接屬性值為唯一鍵
    private static <T> String buildKey(T object, String[] fields, String separator) {
        StringBuilder keyBuilder = new StringBuilder();
        for (String field : fields) {
            keyBuilder.append(BeanUtils.getMethodValue(object, field))
                      .append(separator);
        }
        // 移除末尾多余分隔符（如"name,age,"處理為"name,age"）
        return keyBuilder.length() > 0 ? 
            keyBuilder.deleteCharAt(keyBuilder.length() - 1).toString() : 
            "";
    }
}

2 功能測試與結(jié)果分析

測試用例設(shè)計：

public class CollectionTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 構(gòu)造測試數(shù)據(jù)（包含重復屬性組合）
        List<User> userList = Arrays.asList(
            new User("1", "張三", 18),
            new User("3", "李四", 18),
            new User("5", "王五", 18),
            new User("2", "張三", 20),  // 與第一個用戶name重復，但age不同
            new User("4", "李四", 18)   // 與第二個用戶name+age均重復
        );

        // 單屬性去重（按姓名）
        List<User> singleDistinct = CollectionUtils.listDistinct(userList, "name");
        System.out.println("單屬性去重（name）結(jié)果：" + singleDistinct);
        // 輸出：[User{id='1', name='張三', age=18}, User{id='3', name='李四', age=18}, User{id='5', name='王五', age=18}]

        // 多屬性去重（按name+age）
        List<User> multiDistinct = CollectionUtils.listDistinct(userList, "name", "age");
        System.out.println("多屬性去重（name+age）結(jié)果：" + multiDistinct);
        // 輸出：[User{id='1', name='張三', age=18}, User{id='3', name='李四', age=18}, User{id='2', name='張三', age=20}, User{id='5', name='王五', age=18}]
    }
}

去重原理解析：

  • 單屬性去重：將每個對象的目標屬性值（如name）作為唯一標識，相同值的對象僅保留第一個。
  • 多屬性去重：通過SEPARATOR拼接多個屬性值（如"張三,18"），形成復合唯一鍵，確保只有屬性組合完全相同的對象才會被去重。
  • 性能優(yōu)化點：使用TreeSet結(jié)合自定義比較器，利用其內(nèi)部紅黑樹結(jié)構(gòu)實現(xiàn) O (n log n) 時間復雜度的去重，優(yōu)于傳統(tǒng)雙重循環(huán)的 O (n²) 復雜度。

四、基于反射的 List 集合分組：場景與實現(xiàn)

1. 分組工具方法：propertyGroupMap 的設(shè)計

public static <T> Map<String, List<T>> propertyGroupMap(
    List<T> sourceList, 
    String separator, 
    String... fieldNames) {

    Map<String, List<T>> groupMap = new HashMap<>();
    if (sourceList == null || sourceList.isEmpty()) {
        return groupMap;
    }

    for (T item : sourceList) {
        // 構(gòu)建分組鍵（支持自定義分隔符，如"name-age"）
        String groupKey = buildKey(item, fieldNames, separator);
        
        // 分組邏輯：同一鍵對應列表添加元素
        groupMap.computeIfAbsent(groupKey, k -> new ArrayList<>())
                .add(item);
    }
    return groupMap;
}

2. 應用場景測試

場景 1：單屬性分組（按姓名統(tǒng)計用戶）

Map<String, List<User>> nameGroup = 
    CollectionUtils.propertyGroupMap(userList, "", "name");

// 輸出結(jié)果：
// {
//   張三=[User{id='1', name='張三', age=18}, User{id='2', name='張三', age=20}],
//   李四=[User{id='3', name='李四', age=18}, User{id='4', name='李四', age=18}],
//   王五=[User{id='5', name='王五', age=18}]
// }

場景 2：多屬性分組（按姓名 + 年齡分類）

Map<String, List<User>> nameAgeGroup = 
    CollectionUtils.propertyGroupMap(userList, "-", "name", "age");

// 輸出結(jié)果：
// {
//   張三-18=[User{id='1', name='張三', age=18}],
//   李四-18=[User{id='3', name='李四', age=18}, User{id='4', name='李四', age=18}],
//   張三-20=[User{id='2', name='張三', age=20}],
//   王五-18=[User{id='5', name='王五', age=18}]
// }

分組優(yōu)勢分析：

  • 動態(tài)擴展性：通過可變參數(shù)fieldNames支持任意屬性組合，無需為不同實體類編寫重復分組代碼。
  • 分隔符靈活性：通過separator參數(shù)可自定義鍵格式（如","或"-"），適配不同業(yè)務場景的鍵存儲需求。
  • 性能表現(xiàn)：基于 HashMap 的單次遍歷分組，時間復雜度為 O (n)，適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集。

五、總結(jié)

通過BeanUtils與CollectionUtils的組合，實現(xiàn)了基于反射的 Java 集合動態(tài)去重與分組功能，顯著提升了代碼的通用性和可維護性。實際開發(fā)中，可進一步結(jié)合 Spring 框架的BeanWrapper或 MapStruct 工具，優(yōu)化反射操作的性能與可讀性。

以上就是Java反射實現(xiàn)多屬性去重與分組功能的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于Java多屬性去重與分組的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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