275. Java Stream API - flatMap 操作：展开一对多的关系，拉平你的流！

275. Java Stream API - flatMap 操作：展开一对多的关系，拉平你的流！

🧠 背景：我们为什么需要flatMap？

假设我们有以下结构：

• 每个Country拥有多个City
• 每个City有一个人口数population

我们的目标是：统计所有城市的总人口数。

最直接的写法当然是嵌套 for 循环：

inttotalPopulation=0;for(Countrycountry:countries){for(Citycity:country.cities()){totalPopulation+=city.population();}}System.out.println("Total population = "+totalPopulation);

📌 输出：

Totalpopulation=24493

虽然有效，但Java 8之后我们有了更优雅的方式：使用流 +flatMap来处理一对多的关系。

🔁 用flatMap优雅替代嵌套循环

✅ 定义模型结构

recordCity(Stringname,intpopulation){}recordCountry(Stringname,List<City>cities){}

✅ 初始化数据

CitynewYork=newCity("New York",8_258);CitylosAngeles=newCity("Los Angeles",3_821);Countryusa=newCountry("USA",List.of(newYork,losAngeles));Citylondon=newCity("London",8_866);Citymanchester=newCity("Manchester",568);Countryuk=newCountry("United Kingdom",List.of(london,manchester));Cityparis=newCity("Paris",2_103);Citymarseille=newCity("Marseille",877);Countryfrance=newCountry("France",List.of(paris,marseille));List<Country>countries=List.of(usa,uk,france);

🚀 使用flatMap重写统计逻辑

inttotalPopulation=countries.stream().flatMap(country->country.cities().stream())// 展开所有城市.mapToInt(City::population)// 提取人口.sum();// 累加总人口System.out.println("Total population = "+totalPopulation);

📌 输出：

Totalpopulation=24493

🔍flatMap是如何工作的？

flatMap是两个操作的组合：

步骤 1️⃣：映射（map）

country->country.cities().stream()

这一步将每个Country映射为它的城市流，得到的是一个Stream<Stream<City>>（流的流）。

步骤 2️⃣：展平（flat）

flatMap会自动帮你把多个子流合并为一个连续的扁平流（Stream<City>），这样你就可以对所有城市统一处理！

🎯 类比图示：

Stream<Country>---映射--->Stream<Stream<City>>|+--->展平（flatten）--->Stream<City>

📚 延伸案例：Map结构的flatMap

假设我们有一个Continent类型，它包含一个 Map：

recordContinent(Map<String,Country>countries){}

此时，如果你想从Continent中提取所有国家，可以这样写：

Function<Continent,Stream<Country>>continentToCountry=continent->continent.countries().values().stream();

再进一步，还可以这样嵌套flatMap：

inttotal=continents.stream().flatMap(continent->continent.countries().values().stream()).flatMap(country->country.cities().stream()).mapToInt(City::population).sum();

🧠 小结：flatMap用法口诀

🧪 练习建议（课堂可选）

❓ 问题：下面代码的输出是什么？

List<String>words=List.of("java","stream","api");List<Character>chars=words.stream().flatMap(word->word.chars().mapToObj(c->(char)c)).toList();System.out.println(chars);

🎯 答案：

[j,a,v,a,s,t,r,e,a,m,a,p,i]