如何在Java中查询对象集合(Criteria/SQL-like)？

Question

假设您有一个由数百个内存中对象组成的集合，您需要查询此列表以返回与某些SQL或查询之类的条件匹配的对象。例如，您可能有一个汽车对象列表，并且希望返回20世纪60年代生产的所有汽车，车牌以AZ开头，按汽车型号的名称排序。

我知道JoSQL，有没有人用过它，或者对其他/自主开发的解决方案有任何经验？

Answer 1

我在一个生产应用程序中使用过Apache Commons JXPath。它允许您将XPath表达式应用于Java语言中的对象图。

Answer 2

过滤是实现此目的的一种方法，正如在其他答案中所讨论的。

不过，过滤是不可伸缩的。从表面上看，时间复杂度似乎是O(n) (即，如果集合中的对象数量将增长，则时间复杂度已经不可扩展)，但实际上，因为需要根据查询对每个对象应用一个或多个测试，所以时间复杂度更准确地是O(n，t)，其中t是应用于每个对象的测试数量。

因此，随着其他对象被添加到集合中，和/或随着查询中测试数量的增加，性能将会降低。

还有另一种方法可以做到这一点，使用索引和集合论。

一种方法是在存储在集合中的对象内的字段上构建索引，您随后将在查询中对其进行测试。

假设您有一个Car对象集合，并且每个Car对象都有一个字段color。假设您的查询等同于"SELECT * FROM cars WHERE Car.color = 'blue'“。您可以在Car.color上构建一个索引，它基本上如下所示：

'blue' -> {Car{name=blue_car_1, color='blue'}, Car{name=blue_car_2, color='blue'}}
'red'  -> {Car{name=red_car_1, color='red'}, Car{name=red_car_2, color='red'}}

然后，给定一个查询WHERE Car.color = 'blue'，可以在O(1)时间复杂度内检索到蓝色汽车集。如果查询中还有其他测试，则可以测试候选集中的每辆车，以检查它是否与查询中的其余测试匹配。由于候选集合可能比整个集合小得多，因此时间复杂度小于O(n) (在工程意义上，请参阅下面的注释)。当将其他对象添加到集合中时，性能不会降低很多。但这仍然不是完美的，请继续阅读。

另一种方法是我所说的标准查询索引。解释一下:使用传统的迭代和过滤，将迭代集合，并测试每个对象以查看它是否与查询匹配。因此，过滤就像在集合上运行查询一样。标准查询索引将是另一种方式，集合在查询上运行，但对于集合中的每个对象只运行一次，即使集合可以被查询任意次。

标准查询索引将类似于向某种类型的智能集合注册查询，从而当向集合添加对象和从集合中移除对象时，集合将针对已向其注册的所有标准查询自动测试每个对象。如果一个对象匹配一个标准查询，那么集合可以将它添加到/从专用于存储匹配该查询的对象的集合中删除。随后，匹配任何注册查询的对象可以在O(1)时间复杂度内被检索到。

以上信息取自CQEngine (Collection Query Engine)。这基本上是一个NoSQL查询引擎，用于使用类似SQL的查询从Java集合中检索对象，而不会产生迭代集合的开销。它是围绕上面的想法构建的，还有更多的想法。免责声明:我是作者。它是开源的，位于maven central。如果你觉得这对你有帮助，请给这个答案加分！

Answer 3

是的，我知道这是一个古老的帖子，但技术每天都会出现，答案会随着时间的推移而改变。

我认为这是一个用LambdaJ解决它的好问题。你可以在这里找到它：http://code.google.com/p/lambdaj/

下面是一个示例：

查找活跃客户// (可选版本)

List<Customer> activeCustomers = new ArrayList<Customer>();  
for (Customer customer : customers) {  
  if (customer.isActive()) {  
    activeCusomers.add(customer);  
  }  
}  

LambdaJ版本

List<Customer> activeCustomers = select(customers, 
                                        having(on(Customer.class).isActive()));  

当然，拥有这样的美感会对表演产生影响(有点...平均2次)，但是你能找到可读性更好的代码吗？

它有很多很多的功能，另一个例子是排序：

排序迭代

List<Person> sortedByAgePersons = new ArrayList<Person>(persons);
Collections.sort(sortedByAgePersons, new Comparator<Person>() {
        public int compare(Person p1, Person p2) {
           return Integer.valueOf(p1.getAge()).compareTo(p2.getAge());
        }
}); 

使用λ的排序

List<Person> sortedByAgePersons = sort(persons, on(Person.class).getAge()); 

更新：在Java8之后，您可以使用开箱即用的lambda表达式，例如：

List<Customer> activeCustomers = customers.stream()
                                          .filter(Customer::isActive)
                                          .collect(Collectors.toList());