Accumulator.java
001 /*
002  * Java Genetic Algorithm Library (jenetics-6.2.0).
003  * Copyright (c) 2007-2021 Franz Wilhelmstötter
004  *
005  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
006  * you may not use this file except in compliance with the License.
007  * You may obtain a copy of the License at
008  *
009  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
010  *
011  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
012  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
013  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
014  * See the License for the specific language governing permissions and
015  * limitations under the License.
016  *
017  * Author:
018  *    Franz Wilhelmstötter (franz.wilhelmstoetter@gmail.com)
019  */
020 package io.jenetics.util;
021 
022 import static java.util.Objects.requireNonNull;
023 
024 import java.util.Set;
025 import java.util.function.BiConsumer;
026 import java.util.function.BinaryOperator;
027 import java.util.function.Consumer;
028 import java.util.function.Function;
029 import java.util.stream.Collector;
030 
031 /**
032  * This interface lets you accumulate elements of type {@code T} to a result of
033  * type {@code R}.  In contrast to a {@link Collector} an {@code Accumulator}
034  * can deliver intermediate results while accumulating. An accumulator can be
035  * created from any {@link Collector} with the ({@link #of(Collector)}) method.
036  *
037  <pre>{@code
038  * final Accumulator<Integer, ?, List<Integer>> accu =
039  *     Accumulator.of(Collectors.toList());
040  *
041  * final ISeq<List<Integer>> result = IntStream.range(0, 10).boxed()
042  *     .peek(accu)
043  *     .map(i -> accu.result())
044  *     .collect(ISeq.toISeq());
045  *
046  * result.forEach(System.out::println);
047  * }</pre>
048  * The code above gives you the following output.
049  <pre>
050  * [0]
051  * [0,1]
052  * [0,1,2]
053  * [0,1,2,3]
054  * [0,1,2,3,4]
055  * [0,1,2,3,4,5]
056  * [0,1,2,3,4,5,6]
057  * [0,1,2,3,4,5,6,7]
058  * [0,1,2,3,4,5,6,7,8]
059  * [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
060  </pre>
061  *
062  * @apiNote
063  * In contrast to the {@link Collector} interface, the {@code Accumulator} is
064  * not mergeable. The <em>accumulator</em> is not thread-safe and can't be used
065  * for parallel streams when used as {@link Consumer} in the
066  {@link java.util.stream.Stream#peek(Consumer)} or
067  {@link java.util.stream.Stream#forEach(Consumer)} method. Obtaining a
068  * synchronized view of the accumulator with the {@link #synced()} method, will
069  * solve this problem. If the accumulator is used as {@link Collector}, the
070  * usage in parallel streams is safe.
071  *
072  @param <T> the type of input elements to the accumulate operation
073  @param <A> the accumulator type
074  @param <R> the result type of the accumulated operation
075  *
076  @author <a href="mailto:franz.wilhelmstoetter@gmail.com">Franz Wilhelmstötter</a>
077  @version 6.1
078  @since 6.1
079  */
080 public interface Accumulator<T, A extends Accumulator<T, A, R>, R>
081     extends Consumer<T>, Collector<T, A, R>
082 {
083 
084     /**
085      * Return a <em>copy</em>  of the current result of the accumulated elements.
086      * The accumulated elements are not changed by this method.
087      *
088      @return the current result of the accumulated elements
089      */
090     R result();
091 
092     /**
093      * Combines {@code this} accumulator with the {@code other} one.
094      *
095      @param other the other accumulator
096      @return the combined accumulator
097      @throws UnsupportedOperationException unless it's overridden by the
098      *         implementation
099      */
100     default A combine(final A other) {
101         throw new UnsupportedOperationException(
102             "No implementation for combining accumulators."
103         );
104     }
105 
106     @Override
107     default BiConsumer<A, T> accumulator() {
108         return A::accept;
109     }
110 
111     @Override
112     default BinaryOperator<A> combiner() {
113         return A::combine;
114     }
115 
116     @Override
117     default Function<A, R> finisher() {
118         return A::result;
119     }
120 
121     @Override
122     default Set<Characteristics> characteristics() {
123         return Set.of();
124     }
125 
126     /**
127      * Returns a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
128      * accumulator. The given {@code lock} is used as synchronization object.
129      *
130      @param lock the <em>lock</em> used for synchronization
131      @return a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
132      *            accumulator
133      @throws NullPointerException if the given {@code lock} is {@code null}
134      */
135     default Accumulator<T, ?, R> synced(final Object lock) {
136         requireNonNull(lock);
137 
138         @SuppressWarnings("unchecked")
139         final A self = (A)this;
140         return this instanceof SynchronizedAccumulator
141             this
142             new SynchronizedAccumulator<>(self, lock);
143     }
144 
145     /**
146      * Returns a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
147      * accumulator. {@code this} accumulator is used as synchronization object.
148      *
149      @return a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
150      *            accumulator
151      */
152     default Accumulator<T, ?, R> synced() {
153         return synced(this);
154     }
155 
156     /**
157      * Create a new accumulator from the given {@code collector}.
158      *
159      <pre>{@code
160      * final Accumulator<Integer, ?, ISeq<Integer>> accu =
161      *     Accumulator.of(ISeq.toISeq());
162      * }</pre>
163      *
164      @param collector the collector which is used for accumulation and creation
165      *        the result value.
166      @param <T> the type of input elements to the reduction operation
167      @param <R> the result type of the reduction operation
168      @return a new accumulator which is backed by the given {@code collector}
169      @throws NullPointerException if the given {@code collector} is {@code null}
170      */
171     static <T, R> Accumulator<T, ?, R> of(final Collector<T, ?, R> collector) {
172         return new CollectorAccumulator<>(collector);
173     }
174 
175 }