DoubleSummaryStatistics 及其相关类之-简介

1. DoubleSummaryStatistics 使用简介

在Java 8中，DoubleSummaryStatistics 类被引入作为 java.util 包的一部分。它是一个用于收集统计数据（如计数、最小值、最大值、和、平均值等）的类，特别适用于处理 double 类型的数据。

DoubleSummaryStatistics 是一个用于统计 double 值数据的类，能够同时计算出以下几个统计数据：

总数（count）
总和（sum）
最小值（min）
最大值（max）
平均值（average）

它提供了一组方法用于更新和检索这些统计数据，并且与 Java 8 中的 Stream API 无缝集成。

2. 使用场景和优缺点

a. 使用场景

数据分析：在处理大量 double 类型数据时，使用 DoubleSummaryStatistics 可以轻松获取关键统计数据。
数据流处理：与 Stream API 结合使用，简化统计操作。
实时统计：在需要不断更新统计数据的实时系统中，DoubleSummaryStatistics 提供了便捷的方式。

b. 优点

简洁性：简化了统计数据的计算，避免手动编写累加器。
性能：适用于大数据集的处理，结合并行流使用时具有良好的性能。
易用性：提供了开箱即用的方法来获取统计数据。

c. 缺点

单一用途：主要用于 double 类型数据的统计，其他类型数据需要使用对应的类，如 IntSummaryStatistics 和 LongSummaryStatistics。
内存占用：在处理极大数据集时，内存占用可能会增加。

3. 基本用法

创建 DoubleSummaryStatistics 对象，并使用 accept 方法添加数据，然后使用相应的方法获取统计结果。

import java.util.DoubleSummaryStatistics;public class BasicUsage {public static void main(String[] args) {// DoubleStream stats = DoubleStream.of(2.3, 3.5, 4.7, 5.6, 7.8);// DoubleSummaryStatistics stats = doubleStream.summaryStatistics();// 或DoubleSummaryStatistics stats = new DoubleSummaryStatistics();stats.accept(1.1);stats.accept(2.2);stats.accept(3.3);System.out.println("Count: " + stats.getCount());System.out.println("Sum: " + stats.getSum());System.out.println("Min: " + stats.getMin());System.out.println("Average: " + stats.getAverage());System.out.println("Max: " + stats.getMax());}
}

4. 详细使用案例

a. 收集基本统计数据

手动添加数据并收集统计结果。

import java.util.DoubleSummaryStatistics;public class BasicStatistics {public static void main(String[] args) {DoubleSummaryStatistics stats = new DoubleSummaryStatistics();double[] values = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};for (double value : values) {stats.accept(value);}System.out.println("Count: " + stats.getCount());System.out.println("Sum: " + stats.getSum());System.out.println("Min: " + stats.getMin());System.out.println("Average: " + stats.getAverage());System.out.println("Max: " + stats.getMax());}
}

b. 结合 Stream 使用

使用 Stream API 直接收集统计数据。

import java.util.Arrays;
import java.util.DoubleSummaryStatistics;
import java.util.List;public class StreamStatistics {public static void main(String[] args) {List<Double> values = Arrays.asList(1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5);DoubleSummaryStatistics stats = values.stream().mapToDouble(Double::doubleValue).summaryStatistics();System.out.println("Count: " + stats.getCount());System.out.println("Sum: " + stats.getSum());System.out.println("Min: " + stats.getMin());System.out.println("Average: " + stats.getAverage());System.out.println("Max: " + stats.getMax());}
}

c. 并行流中的应用

利用并行流提高性能。

import java.util.Arrays;
import java.util.DoubleSummaryStatistics;
import java.util.List;public class ParallelStreamStatistics {public static void main(String[] args) {List<Double> values = Arrays.asList(1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5, 6.6, 7.7, 8.8, 9.9, 10.0);DoubleSummaryStatistics stats = values.parallelStream().mapToDouble(Double::doubleValue).summaryStatistics();System.out.println("Count: " + stats.getCount());System.out.println("Sum: " + stats.getSum());System.out.println("Min: " + stats.getMin());System.out.println("Average: " + stats.getAverage());System.out.println("Max: " + stats.getMax());}
}

5. 总结

DoubleSummaryStatistics 是一个强大的工具，用于收集 double 类型数据的统计信息。它简化了统计计算过程，与 Stream API 集成良好，适用于各种数据分析和流处理场景。虽然它主要适用于 double 类型数据，但对于大多数统计需求来说，这已经足够强大且易用。通过合理使用 DoubleSummaryStatistics，开发者可以显著提升代码的简洁性和性能。

6. 相关类

DoubleSummaryStatistics 类是 Java 8 引入的 java.util 包中的一个类，用于收集有关 double 数据的统计信息。它提供了一种方便的方式来计算数据流的计数、总和、最小值、最大值和平均值。与 DoubleSummaryStatistics 类似的类有：

a. `IntSummaryStatistics`

包名: java.util

功能: 收集 int 数据的统计信息，包括计数、总和、最小值、最大值和平均值。

IntSummaryStatistics intStats = new IntSummaryStatistics();
intStats.accept(1);
intStats.accept(2);
intStats.accept(3);
System.out.println(intStats.getAverage());
System.out.println(intStats.getSum());

b. `LongSummaryStatistics`

功能: 收集 long 数据的统计信息，包括计数、总和、最小值、最大值和平均值。

LongSummaryStatistics longStats = new LongSummaryStatistics();
longStats.accept(1L);
longStats.accept(2L);
longStats.accept(3L);
System.out.println(longStats.getAverage());
System.out.println(longStats.getSum());

7. 用法示例

这些类都实现了 Consumer 接口，因此可以与 Java 8 的流（Stream）API 一起使用。例如，使用 Stream 对象的 collect 方法，可以方便地将元素收集到这些统计类中。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);IntSummaryStatistics stats = numbers.stream().mapToInt(Integer::intValue).summaryStatistics();System.out.println("Average: " + stats.getAverage());
System.out.println("Sum: " + stats.getSum());
System.out.println("Min: " + stats.getMin());
System.out.println("Max: " + stats.getMax());
System.out.println("Count: " + stats.getCount());

8. 类似工具类的特点

这些统计类具有以下共同特点：

统计数据: 提供计数、总和、最小值、最大值和平均值的统计信息。
接口实现: 实现 Consumer 接口，可以方便地与流 API 一起使用。
常用方法:
- accept(value): 接受一个值并将其包含在统计中。
- getCount(): 返回计数。
- getSum(): 返回总和。
- getMin(): 返回最小值。
- getMax(): 返回最大值。
- getAverage(): 返回平均值。