Guava介紹之集合(Collection)相關的API

作者:Jack47

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本文是我寫的 Google開源的Java編程庫Guava系列 之一，主要介紹Guava中提供的集合(Collection)相關的API。

1. 一些小功能

集合聲明更簡單

Java中同質的范型集合是一個很大的特色，但是有些時候他們的構造函數有點太啰嗦了，比如：

Map<String, Map<String, Integer>> lookup = new HashMap<String, Map<String, Integer>>();

在Java 7中通過鉆石操作符 <> 來允許有限的非正式的類型推導。上面的例子可以這樣寫：

Map<String, Map<String, Integer>> lookup = new HashMap<>();
    

Guava提供了一些使用范型來進行右側類型推導的靜態函數，使得集合的聲明更簡單,上面的例子可以這么寫：

Map<String, Map<String, String>> map = Maps.newHashMap();
List<List<Map<String, String>>> list = Lists.newArrayList();

集合初始化更簡單

可以在集合聲明時進行初始化

Set<String> set = Sets.newHashSet("one", "two", "three");
Map<String, String> map = ImmutableMap.of("ON", true, "OFF", false);

2. 不可變性(Immutability)

大部分google提供的集合都提供不可變的版本。當你不會修改一個集合，或者期望一個集合是固定不變的，那么一個很好的習慣是防御式地把它拷貝成一個不可變的集合。

注意

Guava中提供的不可變集合的實現是不允許有空值`null`的。因為通過研究Google內部代碼庫發現在集合中，只有5%的情況下是允許有空值的，剩下的95%情況下最好是遇到空值就快速失敗(failing fast)。如果需要空值，可以使用JDK中提供的 Collections.unmodifiableList 這類允許空值的集合實現。

更多關于使用或者避免使用 null 的細節見 Using And Avoiding Null Explained

不可變的好處：

• 可以放心的給不信任的庫使用
• 線程安全:可以被多個線程使用而不會有競爭條件發生
• 不需要同步(synchronization)的邏輯，不需要支持互斥
• 設計和實現很簡單。所有不可變的集合實現比可變版本的內存效率要高，分析見 這里

如何使用

有多種方法來得到一個不可變的集合：

1. 使用 of 函數

   ImmutableSet<Integer> numbers = ImmutableSet.of(10, 30, 40, 50);

2. 使用 copyOf 函數

   ImmutableSet&lt;Integer&gt; another = ImmutableSet.copyOf(numberSet);

所有不可變的集合都通過 asList() 提供了一個不可變的List(ImmutableList)視圖。例如數據存儲在一個 ImmutableSortedSet 里，可以通過 sortedSet.asList().get(k) 來獲得第 k 個最小的元素。

JDK雖然提供了 Collections.unmodifiableXXX 方法，但是有一些問題：

• 非常笨重，使用起來很啰嗦，用著不爽
• 不安全：只有當沒有對原始集合的引用時，這個函數返回的集合才是真的不可變的
• 不夠高效：數據結構里還是有可變集合里關于并發修改的檢查，存儲哈希表的額外空間等。

3. 新的集合類型

Guava引入的新的集合類型并沒有暴露原始的構造函數，或者提供方便初始化操作的工具類，而是直接使用靜態工廠函數，例如：

MultiMap<String, Integer> multiMap = HashMultiMap.create();

MultiMap

容許一個key有多個值的 MultiMap, MultiMap<K, V> 可以取代傳統的 Map<K, Collection<V>> 。也可以使用值為鏈表的 ListMultiMap 或者集合 SetMultiMap 。

Multiset

Multiset支持添加多次相同的值，支持對值進行計數。

Multiset<Integer> multiSet = HashMultiset.create();
multiSet.add(10);
multiSet.add(30);
multiSet.add(30);
multiSet.add(40);
multiSet.count(30); // 2
multiSet.size(); // 4

Table

表結構的數據類型 Table ,它像Map一樣，但是支持兩種鍵--行鍵(row key)和列鍵(column key)。

4. 謂語(Predicate)和過濾器(Filter)

謂語(Predicate)是一個只包含一個返回布爾類型的函數的簡單接口。它的作用是給定一個輸入，判斷是否滿足條件。它可以用來過濾集合，例如實現一個過濾出老客戶的 Predicate 。

static class LoyalCustomer implements Predicate<Customer> {
    public boolean apply(Customer customer) {
        return CustomerType.LOYAL == customer.getCustomerType();
    }
}
Collection<Customer> loyalCustomers =   Collections2.filter(customers, new LoyalCustomer());

內置的Predicate

Predicates 類包含了 and ， or ， not in 這幾個靜態函數來方便構建復雜的謂語。

Predicate<String> commonList = and(in(list1), in(list2, or(in(list3));

Predicates 類也包含了很多非常方便的函數，例如 notNull , instanceOf , contains 等。

SortedMaps.filterValues(map, Predicates.notNull());

如果看到這里還意猶未盡的話，建議去看看 源代碼 和 單測的代碼 ，里面有詳盡的用法！

參考資料：

Immutable Collections

Collection Utilities

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