1. 引言
本文将探讨如何在Java中过滤包含嵌套列表的集合。当处理复杂的数据结构（例如包含其他列表的对象列表）时，根据特定条件提取特定信息变得至关重要。我们将通过实际案例展示多种实现方案，帮助您优雅地解决这类问题。
2. 问题理解
我们使用一个简单的示例：包含User类和Order类的数据模型。User类包含name和Order列表，Order类包含product和price。目标是基于嵌套订单的条件过滤用户列表。
数据模型结构如下：
class User {
private String name;
private List<Order> orders;
public User(String name, List<Order> orders) {
this.name = name;
this.orders = orders;
}
// set get 方法
}
class Order {
private String product;
private double price;
public Order(String product, double price) {
this.product = product;
this.price = price;
}
// set get 方法
}
为演示过滤逻辑，我们创建测试数据：
Order order1 = new Order("Laptop", 600.0);
Order order2 = new Order("Phone", 300.0);
Order order3 = new Order("Monitor", 510.0);
Order order4 = new Order("Monitor", 200.0);
User user1 = new User("Alice", Arrays.asList(order1, order4));
User user2 = new User("Bob", Arrays.asList(order3));
User user3 = new User("Mity", Arrays.asList(order2));
List users = Arrays.asList(user1, user2, user3);
假设我们要筛选出存在订单金额超过$500的用户。根据数据，Alice和Bob符合条件，预期结果应返回2个用户。
3. 传统循环方案
在Java 8引入Stream API之前，通常使用for循环实现过滤。下面展示嵌套循环的实现方式：
double priceThreshold = 500.0;
List<User> filteredUsers = new ArrayList<>();
for (User user : users) {
for (Order order : user.getOrders()) {
if (order.getPrice() > priceThreshold) {
filteredUsers.add(user);
break;
}
}
}
assertEquals(2, filteredUsers.size());
✅ 核心逻辑：
- 遍历每个用户及其订单列表
- 一旦发现符合条件的订单，立即添加用户并跳出内层循环（使用
break）
⚠️ 虽然这种方法直观易懂，但需要手动管理嵌套循环，且缺乏函数式编程的简洁性。
4. 使用Java Stream过滤
Java 8的Stream API提供了更优雅的解决方案。我们使用Stream实现相同的过滤逻辑：
double priceThreshold = 500.0;
List<User> filteredUsers = users.stream()
.filter(user -> user.getOrders().stream()
.anyMatch(order -> order.getPrice() > priceThreshold))
.collect(Collectors.toList());
assertEquals(2, filteredUsers.size());
✅ 关键点：
- 外层Stream处理用户列表
- 内层Stream检查用户是否存在符合价格条件的订单
anyMatch()方法高效判断是否存在至少一个匹配项
5. 多条件过滤
当需要组合多个条件时（如产品类型+价格），可在anyMatch()内组合逻辑：
double priceThreshold = 500.0;
String productToFilter = "Laptop";
List<User> filteredUsers = users.stream()
.filter(user -> user.getOrders().stream()
.anyMatch(order -> order.getProduct().equals(productToFilter)
&& order.getPrice() > priceThreshold))
.collect(Collectors.toList());
assertEquals(1, filteredUsers.size());
assertEquals("Alice", filteredUsers.get(0).getName());
✅ 结果说明：
- 只有Alice同时满足"购买Laptop"和"金额>$500"两个条件
- 多条件通过逻辑运算符（
&&/||）灵活组合
6. 使用自定义谓词（Predicate）
将过滤逻辑封装到自定义Predicate中可提升代码可读性和复用性：
Predicate<User> hasExpensiveOrder = user -> user.getOrders().stream()
.anyMatch(order -> order.getPrice() > priceThreshold);
List<User> filteredUsers = users.stream()
.filter(hasExpensiveOrder)
.collect(Collectors.toList());
assertEquals(2, filteredUsers.size());
✅ 优势：
- 谓词逻辑独立封装，主流程更清晰
- 谓词可在多处复用，避免重复代码
7. 保留结构化过滤
当需要保留所有用户但过滤其订单列表时（而非直接移除用户），可采用以下方案：
List<User> filteredUsersWithLimitedOrders = users.stream()
.map(user -> {
List<Order> filteredOrders = user.getOrders().stream()
.filter(order -> order.getPrice() > priceThreshold)
.collect(Collectors.toList());
user.setOrders(filteredOrders);
return user;
})
.filter(user -> !user.getOrders().isEmpty())
.collect(Collectors.toList());
assertEquals(2, filteredUsersWithLimitedOrders.size());
assertEquals(1, filteredUsersWithLimitedOrders.get(0).getOrders().size());
assertEquals(1, filteredUsersWithLimitedOrders.get(1).getOrders().size());
✅ 实现要点：
- 使用
map()修改用户对象 - 先过滤订单列表，再更新用户
- 最后移除无有效订单的用户
8. 使用flatMap()方案
通过flatMap()扁平化嵌套结构，可避免多层Stream调用：
List<User> filteredUsers = users.stream()
.flatMap(user -> user.getOrders().stream()
.filter(order -> order.getPrice() > priceThreshold)
.map(order -> user))
.distinct()
.collect(Collectors.toList());
assertEquals(2, filteredUsers.size());
✅ 核心机制：
- 将用户转换为订单流
- 过滤订单后映射回用户
distinct()确保用户唯一性
⚠️ 踩坑提示：若用户有多个符合条件的订单，会产生重复用户，必须使用distinct()去重。
9. 边界情况处理
当用户可能没有订单时，需添加空值检查避免NullPointerException：
User user1 = new User("Alice", Arrays.asList(order1, order2));
User user2 = new User("Bob", Arrays.asList(order3));
User user3 = new User("Charlie", new ArrayList<>());
List users = Arrays.asList(user1, user2, user3);
List<User> filteredUsers = users.stream()
.filter(user -> user.getOrders() != null && !user.getOrders().isEmpty())
.filter(user -> user.getOrders().stream()
.anyMatch(order -> order.getPrice() > priceThreshold))
.collect(Collectors.toList());
assertEquals(2, filteredUsers.size());
✅ 防御措施：
- 首先检查订单列表非空
- 确保后续操作在安全数据上执行
10. 总结
本文系统介绍了在Java中基于嵌套列表过滤的多种方案：
- 传统循环：简单直接但代码冗长
- Stream API：函数式风格，代码简洁
- 自定义谓词：提升逻辑复用性
- 结构化过滤：保留原始数据结构
- flatMap()：扁平化处理嵌套集合
- 边界处理：增强代码健壮性
✅ 最佳实践建议：
- 优先使用Stream API提升可读性
- 复杂逻辑封装为谓词
- 始终考虑空值等边界情况
- 根据实际需求选择保留或丢弃用户
通过合理选择这些技术，可以优雅地处理各种嵌套集合过滤场景。