Nextflow Operators 教學筆記

Nextflow 的 operators 是用來 操作與轉換 channels 的方法。它們支援 Dataflow programming 的風格，能將輸入資料流轉換為新的 channel。除了 set 與 subscribe，幾乎所有 operators 都會輸出新的 channel，因此能夠進行 chaining。

Operators 主要可分為七大類：

• Filtering operators

• Transforming operators

• Splitting operators

• Combining operators

• Forking operators

• Maths operators

• Other operators

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1. 基本範例

最常見的 map operator：

nums = Channel.of(1, 2, 3, 4)
square = nums.map { it -> it * it }
square.view()

輸出：

1
4
9
16

operators 可以鏈接：

Channel
    .of(1, 2, 3, 4)
    .map { it * it }
    .view()

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2. 常用 Operators

2.1 view()

將 channel 內容輸出到 console。

Channel.of('foo', 'bar').view()
// 輸出:
foo
bar

也可以自訂格式：

Channel.of('foo', 'bar').view { "- $it" }

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2.2 map()

轉換每個元素，回傳新的 channel。

Channel.of('hello', 'world')
    .map { it.reverse() }
    .view()

輸出：

olleh
dlrow

也可輸出 tuple：

Channel.of('hello', 'world')
    .map { w -> [w, w.size()] }
    .view()

輸出：

[hello, 5]
[world, 5]

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2.3 mix()

合併多個 channels：

c1 = Channel.of(1, 2)
c2 = Channel.of('a', 'b')

c1.mix(c2).view()

輸出 (順序不保證)：

1
2
a
b

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2.4 flatten()

展開 tuple 或 list：

Channel.of([1, 2], [3, 4])
    .flatten()
    .view()

輸出：

1
2
3
4

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2.5 collect()

收集所有輸出為一個 list（value channel）：

Channel.of(1, 2, 3)
    .collect()
    .view()

輸出：

[1, 2, 3]

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2.6 groupTuple()

依 key 分組：

Channel.of([1,'A'], [1,'B'], [2,'C'])
    .groupTuple()
    .view()

輸出：

[1, [A, B]]
[2, [C]]

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2.7 join()

以 key (tuple 第一個元素) 合併：

left  = Channel.of(['X',1], ['Y',2])
right = Channel.of(['Y',5], ['X',4])

left.join(right).view()

輸出：

[Y, 2, 5]
[X, 1, 4]

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2.8 branch()

根據條件分流：

Channel.of(1, 2, 30)
    .branch {
        small: it < 10
        large: it >= 10
    }
    .set { result }

result.small.view { "$it is small" }
result.large.view { "$it is large" }

輸出：

1 is small
2 is small
30 is large

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3. 文字檔案處理

3.1 splitText()

將文字檔依行數切分。

Channel.fromPath('data/meta/random.txt')
    .splitText(by: 2)
    .view()

也可轉換：

Channel.fromPath('data/meta/random.txt')
    .splitText(by: 2) { it.toUpperCase() }
    .view()

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3.2 splitCsv()

解析 CSV：

Channel.fromPath('data/meta/patients_1.csv')
    .splitCsv(header: true)
    .view { row -> "${row.patient_id}, ${row.num_samples}" }

可處理多個 CSV：

Channel.fromPath('data/meta/patients_*.csv')
    .splitCsv(header: true)
    .view()

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3.3 splitJson()

解析 JSON：

Channel.of('[{"name":"Bob"},{"name":"Alice"}]')
    .splitJson()
    .view()

輸出：

[name:Bob]
[name:Alice]

也可直接從檔案：

Channel.fromPath('file.json')
    .splitJson()
    .view()

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4. 小結

• view()：直接輸出

• map()：逐項轉換

• mix()：合併多個 channels

• flatten()：展開 list/tuple

• collect()：一次性收集

• groupTuple()：依 key 分組

• join()：兩 channel 依 key 合併

• branch()：依條件分流

• splitText() / splitCsv() / splitJson()：處理文字檔

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📌 建議：Operators 常與 channel factories 搭配使用（例如 fromPath → .splitCsv() → .map()），能夠快速建構彈性強的 workflow。