Guava中的一些增强集合类

写了好多和Java集合类有关的文章,学习了好多集合类的用法,有没有感觉还是有一些常见的需求集合类没有办法满足呢?需要自己使用Java集合中的类去实现,但是这种常用的轮子Google和apache都帮我们造好啦.

Java相关的工具包中有两个很有名, Google GuavaApache Commons ,今天就来看一下Guava中实现的一些其他的集合类,基本上都是在JDK的集合类上做了一些增强.

Immutable Collections -> 真正的不可修改的集合

在上文Java Collections中,提到了 Collections 类中提供了一些可以返回集合不可变视图的方法,我们现在来试用一下.

我们新建一个包含5个元素的list.然后创建一个它的不可变视图.

List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1,2,3,4,5));
        List<Integer> umList = Collections.unmodifiableList(list);
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经过上面的步骤,我们拿到了 umList ,他是不可变的,但是 list 没有消失,它仍然是可变的,我们可以通过给 list 添加一个值来改变 umList 的元素集.

因为在 Collections.unmodifiableList 中,持有了一个 list 的引用,所有对list的更改也会同步体现在 umList 上.

而且上面的代码中,多了一个中间变量 list .因为我们不需要它,我们创建它只是为了获取后面的不可变集合.比较繁琐.

使用 Guava 怎么做呢?像下面这样:

ImmutableCollection li = ImmutableList.of(1, 2, 3, 4, 5);

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是不是感觉清晰了很多,同时,这个 li 是真正的不可变的.

ImmutableList还提供了多种创建的方法,比如:

copyOf

上面的代码以 ImmutableList 举例,但是 Guava 还提供了 ImmutableSet , ImmutableMap , ImmutableCollection 等类,可以根据需要的数据结构分别调用.

MultiMap -> Map<Strinh,List>的另一种解决办法

我们经常会有一种需求,需要在Map结构里面存List/Set.

比如,统计用户的签到日期用来画日历,那么我们想要的数据是: name->[2019-04-01,2019-04-28] 这样子的数据结构.

那么我们先加入一个用户在5月1号的签到记录怎么办呢?写一下子代码,

// 模拟已有的数据结构
    static Map<String, List<String>> userSign = new HashMap<>();
    // 新放进去一条数据
    public static void putIt(String name, String date) {
	// 正式的逻辑部分
        List<String> dates = userSign.getOrDefault(name, new ArrayList<>());
        if (!dates.contains(date)) {
            dates.add(date);
        }
        userSign.put(name, dates);
    }

复制代码

可以看到比较麻烦,而且要不是有Map的 getOrDefault() 方法,代码还得多几行,因为还要分为已存在和未存在来搞..

Guava中提供了一种数据结构,来保存这种一个key对应多个value的情况,就是 MultiMap .

虽然他的名字带有 map ,但是看源码可以发现,他的类生命没有继承Map接口.

要使用 MultiMap 来实现上面的方法,只需要这样子:

ArrayListMultimap<String, String> userSign = ArrayListMultimap.create();
        userSign.put("huyan", "2019-05-01");
        userSign.put("huyan", "2019-05-02");

        List<String> huyanSign = userSign.get("huyan");

复制代码

是的,直接声明放入就好了,要消费的时候,使用get方法可以获得一个 Arratlist ,遍历操作即可.

下载了Guava的源码就可以发现,其实他里面就是用Map<String,List>来实现的,这是定义的地方:

可以看到定义了一个: Map<K,Collection<V> .定义为 Collection 是为了实现其他的集中数据结构.

比如:

HashMultimap
LinkedListMultimap

等等.

Multiset -> 一个名叫set的计数器

老实说这个挺好用的,但是为啥要叫set呢...大家对set的印象都是不可以放入重复元素,但是 Multiset 的作用就是对重复元素计数..

使用方式如下:

Multiset<String> s = HashMultiset.create();
        s.add("pf");
        s.add("pf");
        s.add("pf");
        s.add("hh");
	// i =3
        int i = s.count("pf");

复制代码

这个和我前几天写的计数器的作用是一样的,计数器传送门.

内部实现使用HashMap来保存 key->count 的一个映射关系.

BiMap -> value也不可以重复的双向Map

这个类是真的实现了JDK的Map接口的,使用它必须保证key和value都没有重复值.因为他支持根据value获取key,即将HashMap的key和value进行调换.

BiMap<String, String> m = HashBiMap.create();

        m.put("pf", "111");

        String value = m.get("pf");
        String key = m.inverse().get("111");
复制代码

这个类适合用在key和value都唯一,且经常会出现根据value来获取key的情况.

Table -> Map<String,Map<String,Object>>的解决方案

碰到多个索引一个结果的时候, Map<String,Map<String,Object>> 这种实现方式当然是可以的,但是实在是太让人难以看懂和编码了.

Guava提供了一种名叫 Table 的数据结构,可以优雅的实现.

使用如下:

Table<Integer, Integer, String> tt = HashBasedTable.create();
        tt.put(1, 2, "huyan");

        String name = tt.get(1, 2);
        Map<Integer, String> row = tt.row(1);
        Map<Integer, String> colum = tt.column(1);
        Set<Table.Cell<Integer, Integer, String>> ha = tt.cellSet();

复制代码

初始化方式和上面的几种结构没有什么区别,都是通过静态工厂方法进行初始化,get和put方法根据两个索引来存放和唯一索引一条数据.

此外,还可以拿到某一行或者某一列的Map结构,可以拿到所有单元格的一个set.极大的方便了处理类似于表格的数据.

当然,看一下源码就会发现,其实Table底层也是使用两个map的嵌套实现的,但是Java语言嘛,讲究的就是一个封装,虽然我们可以自己实现,但是我们应该做的是去学习一下好的实现方法,看懂,理解并且能够在其他场景应用类似的思想,而不是每次都要自己写两个map.毕竟现成好用的轮子,在适用的场景下还是应该多多使用加深理解.

ComparisonChain -> 功能强大且好看的多字段比较方法

在面对多个字段排序比较的场景,一般我们的代码都会比较难看,比如对下面这个类:

private static class Student {
        int id;
        String name;
        int age;
    }

复制代码

我们现在是没有办法对其进行比较,或者进行排序的,因为没有定义对于他的比较策略,假设我们的策略是:

首先比较id,id相等比较name,name相等比较age ,这是一种很常见的多字段比较策略.那么我们给 Student 类加上 Comparable 的实现.

// 为了简洁起见,没有写外部类代码,只贴了重写的comparTo方法.
        @Override
        public int compareTo(Object o) {
            Student s = (Student) o;
            int idResult = s.id - this.id;
            int nameResult = s.name.compareTo(this.name);
            int ageResult = s.age - this.age;

            return idResult != 0 ? idResult : nameResult != 0 ? nameResult : ageResult;
        }

复制代码

最后那一串 ?:?: 是不是看的眼睛疼,当然你可以选择三重if-else,我觉得也没好到哪里去.

但是可以使用 ComparisonChain ,这名字一看就是比较链,非常适合我们的场景.改写如下:

@Override
        public int compareTo(Object o) {
            Student s = (Student) o;
            return ComparisonChain.start().compare(s.id, this.id).compare(s.name, this.name).compare(s.age, this.age).
                    result();
        }
复制代码

这个代码可读性的提升可谓是十分大了,语义十分清晰,可以很清楚的看懂开始,先比较,再比较,返回结果这样的一个过程.

Ordering -> 多种比较器的组合

上面的ComparisonChain解决了在实现Comparable时候多个字段排序的情况,那么JDK中有很多的方法需要提供外部的比较器,这时候我们希望以多个比较器进行排序呢?

Ordering提供了使用多个比较器的方法,它自身实现了 Comparator 接口,可以集成多个比较器.

Ordering<Student> studentOrdering = Ordering.compound(Arrays.asList((o1, o2) -> {
            return ComparisonChain.start().result();
        }, (o1, o2) -> 0, (o1, o2) -> 0));
Collections.sort(students, studentOrdering);
复制代码

上面的代码中,使用Ordering集成了多个比较器,之后将其自身传入 Collectionssort 方法,使用它对list进行排序.

ChangeLog

2019-05-01 完成

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