使用Java Stream将邻接表组装成树

描述

在关系型数据库中保存树形结构最简单、最广泛的设计方案是采用邻接表（Adjacency List），也就是在一行记录中，用一个parent_id字段来引用同一张表的其他记录，比如：

id name parent_id
0 中国 null
1 北京市 0
2 昌平区 1
3 顺义区 1
4 上海市 0
5 静安区 4
6 黄浦区 4

实现

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import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Objects;
import java.util.stream.Collectors;

@RestController
@RequestMapping("/cities")
public class CityController
{
    @GetMapping
    public List<Item> showTree()
    {
        // 模拟从数据库查询的数据
        List<Item> items = Arrays.asList(
                new Item("0", "中国", null),
                new Item("1", "北京市", "0"),
                new Item("2", "昌平区", "1"),
                new Item("3", "顺义区", "1"),
                new Item("4", "上海市", "0"),
                new Item("5", "静安区", "4"),
                new Item("6", "黄浦区", "4")
        );

        List<Item> result = items.stream().filter(m -> m.getParentId() == null).peek(m -> m.setChildren(findChildren(m, items))).collect(Collectors.toList());
        return result;
    }

    private List<Item> findChildren(Item item, List<Item> all)
    {
        return all.stream().filter(m -> Objects.equals(m.getParentId(), item.getId())).peek(m -> m.setChildren(findChildren(m, all))).collect(Collectors.toList());
    }

    public static class Item
    {
        private String id;
        private String name;
        private String parentId;
        
        @Include.NON_EMPTY
        private List<Item> children;

        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 String getParentId()
        {
            return parentId;
        }

        public void setParentId(String parentId)
        {
            this.parentId = parentId;
        }

        public List<Item> getChildren()
        {
            return children;
        }

        public void setChildren(List<Item> children)
        {
            this.children = children;
        }


        public Item(String id, String name, String parentId)
        {
            this.id = id;
            this.name = name;
            this.parentId = parentId;
        }
    }
}
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// curl -ivv http://localhost:7777/cities
[
    {
        "id": "0",
        "name": "中国",
        "parentId": null,
        "children": [
            {
                "id": "1",
                "name": "北京市",
                "parentId": "0",
                "children": [
                    {
                        "id": "2",
                        "name": "昌平区",
                        "parentId": "1",
                        "children": []
                    },
                    {
                        "id": "3",
                        "name": "顺义区",
                        "parentId": "1",
                        "children": []
                    }
                ]
            },
            {
                "id": "4",
                "name": "上海市",
                "parentId": "0",
                "children": [
                    {
                        "id": "5",
                        "name": "静安区",
                        "parentId": "4",
                        "children": []
                    },
                    {
                        "id": "6",
                        "name": "黄浦区",
                        "parentId": "4",
                        "children": []
                    }
                ]
            }
        ]
    }
]

解析

使用stream进行过滤后，将结果收集到一个List中，需要注意如果没有满足条件的数据，那么收集的结果就是一个空List，而不是null。

1
all.stream().filter(m -> Objects.equals(m.getParentId(), item.getId())).peek(m -> m.setChildren(findChildren(m, all))).collect(Collectors.toList());

这样就会出现叶子节点的children属性是一个空List：[]，接口约定成这样是没有问题的，但是如果是要对接一些成熟的前端树组件，它们的默认行为是当children为[]时，会在节点前面显示为一个可展开的加号+，但是点击之后展开又没有子节点。

而如果接口返回的叶子节点的children属性是null，或者干脆不返回这个children属性，才会只显示一个叶子节点名（没有前面的展开符号）。

为了应对这样的情况，使用stream的collect方法就比较麻烦，但是如果是用在Spring MVC就容易太多。如果你的controller方法返回一个对象，那么Spring Boot框架会调用jackson这个JSON库来将你的对象序列化为一个JSON Object或JSON Array。

需要做的仅仅是在children属性上添加一个@Include.NON_EMPTY注解，这样当这个children属性是空List时，就会被忽略，不参与到序列化中：

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@Include.NON_EMPTY
private List<Item> children;

参考