Guava总结3-Collections

  在整理Guava Collections部分的时候,发现一篇神文.老实说,我个人想不出需要添加的地方了,直接复制了对应的内容.原文地址

http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-googlecollection/      

 

  Google Guava Collections（以下都简称为 Guava Collections）是 Java Collections Framework 的增强和扩展。每个 Java 开发者都会在工作中使用各种数据结构，很多情况下 Java Collections Framework 可以帮助你完成这类工作。但是在有些场合你使用了 Java Collections Framework 的 API，但还是需要写很多代码来实现一些复杂逻辑，这个时候就可以尝试使用 Guava Collections 来帮助你完成这些工作。这些高质量的 API 使你的代码更短，更易于阅读和修改，工作更加轻松。

 

1 创建集合

    基本很简单,还是非常建议使用的,具体代码如下

 //jdk6
        List<String> normalList = new ArrayList<String>();
        //jdk7
        List<String> jdk7List = new ArrayList<>();
        //guava
        List<String> guavaList = Lists.newArrayList();
        //list add by jdk
        normalList.add("1");
        normalList.add("2");
        normalList.add("3");
        //list add by guava
        guavaList = Lists.newArrayList("1","2","3");

        //jdk6
        Map<String,Integer> normalMap = new HashMap<String,Integer>();
        Map<String,Integer> jdk7Map = new HashMap<>();
        Map<String,Integer> guavalMap = Maps.newHashMap();

 list的转换可以参考下面代码

private DefaultFrontCatClientTO build(Long categoryId){
        if(categoryId == null || categoryId == 0l) return null;
        return new DefaultFrontCatClientTO(categoryId);
    }
    private List<DefaultFrontCatClientTO> build(List<Long> categoryIds){
        if(categoryIds == null || categoryIds.isEmpty()) return Collections.EMPTY_LIST;
        return Lists.transform(categoryIds,new Function<Long,DefaultFrontCatClientTO>(){

            @Override
            public DefaultFrontCatClientTO apply(@Nullable Long input) {
                return build(input);
            }
        });
    }

 

 

 

  2 Immutable Collections: 真正的不可修改的集合

大家都用过 Collections.unmodifiableXXX() 来做一个不可修改的集合。例如你要构造存储常量的 Set，你可以这样来做 :

 Set<String> set = new HashSet<String>(Arrays.asList(new String[]{"RED", "GREEN"})); 
 Set<String> unmodifiableSet = Collections.unmodifiableSet(set); 

 

这看上去似乎不错，因为每次调 unmodifiableSet.add() 都会抛出一个 UnsupportedOperationException。感觉安全了？慢！如果有人在原来的 set 上 add 或者 remove 元素会怎么样？结果 unmodifiableSet 也是被 add 或者 remove 元素了。而且构造这样一个简单的 set 写了两句长的代码。下面看看 ImmutableSet 是怎么来做地更安全和简洁 :

 ImmutableSet<String> immutableSet = ImmutableSet.of("RED", "GREEN"); 

 

就这样一句就够了，而且试图调 add 方法的时候，它一样会抛出 UnsupportedOperationException。重要的是代码的可读性增强了不少，非常直观地展现了代码的用意。如果像之前这个代码保护一个 set 怎么做呢？你可以 :

 ImmutableSet<String> immutableSet = ImmutableSet.copyOf(set); 

 

从构造的方式来说，ImmutableSet 集合还提供了 Builder 模式来构造一个集合 :

 Builder<String>  builder = ImmutableSet.builder(); 
 ImmutableSet<String> immutableSet = builder.add("RED").addAll(set).build(); 

 

在这个例子里面 Builder 不但能加入单个元素还能加入既有的集合。

 

除此之外，Guava Collections 还提供了各种 Immutable 集合的实现：ImmutableList，ImmutableMap，ImmutableSortedSet，ImmutableSortedMap。

Multiset: 把重复的元素放入集合

你可能会说这和 Set 接口的契约冲突，因为 Set 接口的 JavaDoc 里面规定不能放入重复元素。事实上，Multiset 并没有实现 java.util.Set 接口，它更像是一个 Bag。普通的 Set 就像这样 :[car, ship, bike]，而 Multiset 会是这样 : [car x 2, ship x 6, bike x 3]。

譬如一个 List 里面有各种字符串，然后你要统计每个字符串在 List 里面出现的次数 :

 Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>(); 
 for(String word : wordList){ 
    Integer count = map.get(word); 
    map.put(word, (count == null) ? 1 : count + 1); 
 } 
 //count word “the”
 Integer count = map.get(“the”); 

 

如果用 Multiset 就可以这样 :

 HashMultiset<String> multiSet = HashMultiset.create(); 
 multiSet.addAll(wordList); 
 //count word “the”
 Integer count = multiSet.count(“the”); 

 

这样连循环都不用了，而且 Multiset 用的方法叫 count，显然比在 Map 里面调 get 有更好的可读性。Multiset 还提供了 setCount 这样设定元素重复次数的方法，虽然你可以通过使用 Map 来实现类似的功能，但是程序的可读性比 Multiset 差了很多。

常用实现 Multiset 接口的类有：

• HashMultiset: 元素存放于 HashMap
• LinkedHashMultiset: 元素存放于 LinkedHashMap，即元素的排列顺序由第一次放入的顺序决定
• TreeMultiset:元素被排序存放于TreeMap
• EnumMultiset: 元素必须是 enum 类型
• ImmutableMultiset: 不可修改的 Mutiset

 

看到这里你可能已经发现 Guava Collections 都是以 create 或是 of 这样的静态方法来构造对象。这是因为这些集合类大多有多个参数的私有构造方法，由于参数数目很多，客户代码程序员使用起来就很不方便。而且以这种方式可以返回原类型的子类型对象。另外，对于创建范型对象来讲，这种方式更加简洁。

Multimap: 在 Map 的 value 里面放多个元素

Muitimap 就是一个 key 对应多个 value 的数据结构。看上去它很像 java.util.Map 的结构，但是 Muitimap 不是 Map，没有实现 Map 的接口。设想你对 Map 调了 2 次参数 key 一样的 put 方法，结果就是第 2 次的 value 覆盖了第 1 次的 value。但是对 Muitimap 来说这个 key 同时对应了 2 个 value。所以 Map 看上去是 : {k1=v1, k2=v2,...}，而 Muitimap 是 :{k1=[v1, v2, v3], k2=[v7, v8],....}。

举个记名投票的例子。所有选票都放在一个 List<Ticket> 里面，List 的每个元素包括投票人和选举人的名字。我们可以这样写 :

 //Key is candidate name, its value is his voters 
 HashMap<String, HashSet<String>> hMap = new HashMap<String, HashSet<String>>(); 
 for(Ticket ticket: tickets){ 
    HashSet<String> set = hMap.get(ticket.getCandidate()); 
    if(set == null){ 
        set = new HashSet<String>(); 
        hMap.put(ticket.getCandidate(), set); 
    } 
    set.add(ticket.getVoter()); 
 } 

 

我们再来看看 Muitimap 能做些什么 :

 HashMultimap<String, String> map = HashMultimap.create(); 
 for(Ticket ticket: tickets){ 
    map.put(ticket.getCandidate(), ticket.getVoter()); 
 } 

 

就这么简单！

Muitimap 接口的主要实现类有：

• HashMultimap: key 放在 HashMap，而 value 放在 HashSet，即一个 key 对应的 value 不可重复
• ArrayListMultimap: key 放在 HashMap，而 value 放在 ArrayList，即一个 key 对应的 value 有顺序可重复
• LinkedHashMultimap: key 放在 LinkedHashMap，而 value 放在 LinkedHashSet，即一个 key 对应的 value 有顺序不可重复
• TreeMultimap: key 放在 TreeMap，而 value 放在 TreeSet，即一个 key 对应的 value 有排列顺序
• ImmutableMultimap: 不可修改的 Multimap

BiMap: 双向 Map

BiMap 实现了 java.util.Map 接口。它的特点是它的 value 和它 key 一样也是不可重复的，换句话说它的 key 和 value 是等价的。如果你往 BiMap 的 value 里面放了重复的元素，就会得到 IllegalArgumentException。

举个例子，你可能经常会碰到在 Map 里面根据 value 值来反推它的 key 值的逻辑：

 for(Map.Entry<User, Address> entry : map.entreSet()){ 
    if(entry.getValue().equals(anAddess)){ 
        return entry.getKey(); 
    } 
 } 
 return null; 

 

如果把 User 和 Address 都放在 BiMap，那么一句代码就得到结果了：

 return biMap.inverse().get(anAddess); 

 

这里的 inverse 方法就是把 BiMap 的 key 集合 value 集合对调，因此 biMap == biMap.inverse().inverse()。

BiMap的常用实现有：

HashBiMap: key 集合与 value 集合都有 HashMap 实现

EnumBiMap: key 与 value 都必须是 enum 类型

ImmutableBiMap: 不可修改的 BiMap

MapMaker: 超级强大的 Map 构造工具

MapMaker 是用来构造 ConcurrentMap 的工具类。为什么可以把 MapMaker 叫做超级强大？看了下面的例子你就知道了。首先，它可以用来构造 ConcurrentHashMap:

 //ConcurrentHashMap with concurrency level 8 
 ConcurrentMap<String, Object> map1 = new MapMaker() 
    .concurrencyLevel(8) 
     .makeMap(); 

 

或者构造用各种不同 reference 作为 key 和 value 的 Map:

 //ConcurrentMap with soft reference key and weak reference value 
 ConcurrentMap<String, Object> map2 = new MapMaker() 
    .softKeys() 
    .weakValues() 
    .makeMap(); 

 

或者构造有自动移除时间过期项的 Map:

 //Automatically removed entries from map after 30 seconds since they are created 
 ConcurrentMap<String, Object> map3 = new MapMaker() 
    .expireAfterWrite(30, TimeUnit.SECONDS) 
    .makeMap(); 

 

或者构造有最大限制数目的 Map：

 //Map size grows close to the 100, the map will evict 
 //entries that are less likely to be used again 
 ConcurrentMap<String, Object> map4 = new MapMaker() 
    .maximumSize(100) 
    .makeMap(); 

 

或者提供当 Map 里面不包含所 get 的项，而需要自动加入到 Map 的功能。这个功能当 Map 作为缓存的时候很有用 :

 //Create an Object to the map, when get() is missing in map 
 ConcurrentMap<String, Object> map5 = new MapMaker() 
    .makeComputingMap( 
      new Function<String, Object>() { 
        public Object apply(String key) { 
          return createObject(key); 
    }}); 

 

这些还不是最强大的特性，最厉害的是 MapMaker 可以提供拥有以上所有特性的 Map:

 //Put all features together! 
 ConcurrentMap<String, Object> mapAll = new MapMaker() 
    .concurrencyLevel(8) 
    .softKeys() 
    .weakValues() 
    .expireAfterWrite(30, TimeUnit.SECONDS) 
    .maximumSize(100) 
    .makeComputingMap( 
      new Function<String, Object>() { 
        public Object apply(String key) { 
          return createObject(key); 
     }}); 

 

 

其他特性 :

过滤器：利用 Collections2.filter() 方法过滤集合中不符合条件的元素。譬如过滤一个 List<Integer> 里面小于 10 的元素 :

 Collection<Integer>  filterCollection = 
        Collections2.filter(list, new Predicate<Integer>(){ 
    @Override 
    public boolean apply(Integer input) { 
        return input >= 10; 
 }}); 

 

当然，你可以自己写一个循环来实现这个功能，但是这样不能保证之后小于 10 的元素不被放入集合。filter 的强大之处在于返回的 filterCollection 仍然有排斥小于 10 的元素的特性，如果调 filterCollection.add(9) 就会得到一个 IllegalArgumentException。

转换器：利用 Collections2.transform() 方法来转换集合中的元素。譬如把一个 Set<Integer> 里面所有元素都转换成带格式的 String 来产生新的 Collection<String>:

 Collection<String>  formatCollection = 
      Collections2.transform(set, new Function<Integer, String>(){ 
    @Override 
    public String apply(Integer input) { 
        return new DecimalFormat("#,###").format(input); 
 }} );