Accumulator.java
001 /*
002  * Java Genetic Algorithm Library (jenetics-8.0.0).
003  * Copyright (c) 2007-2024 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  * {@snippet lang="java":
037  * final Accumulator<Integer, ?, List<Integer>> accu =
038  *     Accumulator.of(Collectors.toList());
039  *
040  * final ISeq<List<Integer>> result = IntStream.range(0, 10).boxed()
041  *     .peek(accu)
042  *     .map(i -> accu.result())
043  *     .collect(ISeq.toISeq());
044  *
045  * result.forEach(System.out::println);
046  * }
047  * The code above gives you the following output.
048  <pre>
049  * [0]
050  * [0,1]
051  * [0,1,2]
052  * [0,1,2,3]
053  * [0,1,2,3,4]
054  * [0,1,2,3,4,5]
055  * [0,1,2,3,4,5,6]
056  * [0,1,2,3,4,5,6,7]
057  * [0,1,2,3,4,5,6,7,8]
058  * [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
059  </pre>
060  *
061  * @apiNote
062  * In contrast to the {@link Collector} interface, the {@code Accumulator} is
063  * not mergeable. The <em>accumulator</em> is not thread-safe and can't be used
064  * for parallel streams when used as {@link Consumer} in the
065  {@link java.util.stream.Stream#peek(Consumer)} or
066  {@link java.util.stream.Stream#forEach(Consumer)} method. Obtaining a
067  * synchronized view of the accumulator with the {@link #synced()} method, will
068  * solve this problem. If the accumulator is used as {@link Collector}, the
069  * usage in parallel streams is safe.
070  *
071  @param <T> the type of input elements to the accumulate operation
072  @param <A> the accumulator type
073  @param <R> the result type of the accumulated operation
074  *
075  @author <a href="mailto:franz.wilhelmstoetter@gmail.com">Franz Wilhelmstötter</a>
076  @version 6.1
077  @since 6.1
078  */
079 public interface Accumulator<T, A extends Accumulator<T, A, R>, R>
080     extends Consumer<T>, Collector<T, A, R>
081 {
082 
083     /**
084      * Return a <em>copy</em>  of the current result of the accumulated elements.
085      * The accumulated elements are not changed by this method.
086      *
087      @return the current result of the accumulated elements
088      */
089     R result();
090 
091     /**
092      * Combines {@code this} accumulator with the {@code other} one.
093      *
094      @param other the other accumulator
095      @return the combined accumulator
096      @throws UnsupportedOperationException unless it's overridden by the
097      *         implementation
098      */
099     default A combine(final A other) {
100         throw new UnsupportedOperationException(
101             "No implementation for combining accumulators."
102         );
103     }
104 
105     @Override
106     default BiConsumer<A, T> accumulator() {
107         return A::accept;
108     }
109 
110     @Override
111     default BinaryOperator<A> combiner() {
112         return A::combine;
113     }
114 
115     @Override
116     default Function<A, R> finisher() {
117         return A::result;
118     }
119 
120     @Override
121     default Set<Characteristics> characteristics() {
122         return Set.of();
123     }
124 
125     /**
126      * Returns a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
127      * accumulator. The given {@code lock} is used as a synchronization object.
128      *
129      @param lock the <em>lock</em> used for synchronization
130      @return a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
131      *            accumulator
132      @throws NullPointerException if the given {@code lock} is {@code null}
133      */
134     default Accumulator<T, ?, R> synced(final Object lock) {
135         requireNonNull(lock);
136 
137         @SuppressWarnings("unchecked")
138         final A self = (A)this;
139         return this instanceof SynchronizedAccumulator
140             this
141             new SynchronizedAccumulator<>(self, lock);
142     }
143 
144     /**
145      * Returns a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
146      * accumulator. {@code this} accumulator is used as a synchronization object.
147      *
148      @return a synchronized (thread-safe) accumulator backed by {@code this}
149      *            accumulator
150      */
151     default Accumulator<T, ?, R> synced() {
152         return synced(this);
153     }
154 
155     /**
156      * Create a new accumulator from the given {@code collector}.
157      *
158      * {@snippet lang="java":
159      * final Accumulator<Integer, ?, ISeq<Integer>> accu =
160      *     Accumulator.of(ISeq.toISeq());
161      * }
162      *
163      @param collector the collector which is used for accumulation and creation
164      *        the result value.
165      @param <T> the type of input elements to the reduction operation
166      @param <R> the result type of the reduction operation
167      @return a new accumulator which is backed by the given {@code collector}
168      @throws NullPointerException if the given {@code collector} is {@code null}
169      */
170     static <T, R> Accumulator<T, ?, R> of(final Collector<T, ?, R> collector) {
171         return new CollectorAccumulator<>(collector);
172     }
173 
174 }