[Guava] Google Guava 集合工具类

2023-12-16 13:47:28

Google Guava 集合工具类

Guava中的集合方法扩展

任何对JDK集合框架有经验的程序员都熟悉和喜欢java.util.Collections包含的工具方法。Guava沿着这些路线提供了更多的工具方法：适用于所有集合的静态方法。这是Guava最流行和成熟的部分之一。

集合接口 JDK/Guava Guava工具类
Collection JDK Collections2：不要和java.util.Collections混淆
List JDK Lists
Set JDK Sets
SortedSet JDK Sets
Map JDK Maps
SortedMap JDK Maps
Queue JDK Queues
Multiset Guava Multisets
Multimap Guava Multimaps
BiMap Guava Maps
Table Guava Tables

静态工方法

Person:

/*
 * @ProjectName: 编程学习
 * @Copyright:   2018 HangZhou Yiyuery Dev., Ltd. All Right Reserved.
 * @address:     http://xiazhaoyang.tech
 * @date:        2018/8/31 18:15
 * @email:       xiazhaoyang@live.com
 * @description: 本内容仅限于编程技术学习使用，转发请注明出处.
 */
package com.example.chapter1.guava;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.ToString;

/**
 * <p>
 *
 * </p>
 *
 * @author xiachaoyang
 * @version V1.0
 * @date 2018年08月30日 20:37
 * @modificationHistory=========================逻辑或功能性重大变更记录
 * @modify By: {修改人} 2018年08月30日
 * @modify reason: {方法名}:{原因}
 * ...
 */
@Data
@ToString
@AllArgsConstructor
public class Person {
    private String name;
}

Ex.:

/**
 * 推断范型的静态工厂方法
 * - 构造新的范型集合
 * - 初始化起始元素
 * - 工厂法声明集合变量
 * - 工厂法初始化集合大小
 */
@Test
public void declareStaticFactory(){
    //构造新的范型集合
    List<Person> list = Lists.newArrayList();
    Map<String, Person> map = Maps.newLinkedHashMap();
    Map<String, Person> hsahMap = Maps.newHashMap();
    //...
    list.add(new Person("p1"));
    //初始化起始元素
    Set<Person> copySet = Sets.newHashSet(list);
    System.out.println(copySet);//[Person(name=p1)]
    List<String> theseElements = Lists.newArrayList("alpha", "beta", "gamma");
    System.out.println(theseElements);//[alpha, beta, gamma]
    //工厂方法命名（Effective Java第一条），我们可以提高集合初始化大小的可读性
    List<Person> exactly100 = Lists.newArrayListWithCapacity(100);
    List<Person> approx100 = Lists.newArrayListWithExpectedSize(100);
    Set<Person> approx100Set = Sets.newHashSetWithExpectedSize(100);
    //Guava引入的新集合类型没有暴露原始构造器，也没有在工具类中提供初始化方法。而是直接在集合类中提供了静态工厂方法
    Multiset<String> multiset = HashMultiset.create();
}

Iterables

常规方法

集合接口 描述 示例
concat(Iterable) 串联多个iterables的懒视图 concat(Iterable…)
frequency(Iterable, Object) 返回对象在iterable中出现的次数 与Collections.frequency (Collection,Object)比较;Multiset
partition(Iterable, int) 把iterable按指定大小分割，得到的子集都不能进行修改操作 Lists.partition(List, int);paddedPartition(Iterable, int)
getFirst(Iterable, T default) 返回iterable的第一个元素，若iterable为空则返回默认值 与Iterable.iterator().next()比较;FluentIterable.first()
getLast(Iterable) 返回iterable的最后一个元素，若iterable为空则抛出NoSuchElementException getLast(Iterable, T default);FluentIterable.last()
elementsEqual(Iterable, Iterable) 如果两个iterable中的所有元素相等且顺序一致，返回true 与List.equals(Object)比较
unmodifiableIterable(Iterable) 返回iterable的不可变视图 与Collections.unmodifiableCollection(Collection)比较
limit(Iterable, int) 限制iterable的元素个数限制给定值 FluentIterable.limit(int)
getOnlyElement(Iterable) 获取iterable中唯一的元素，如果iterable为空或有多个元素，则快速失败 getOnlyElement(Iterable, T default)

>注:懒视图意味着如果还没访问到某个iterable中的元素，则不会对它进行串联操作

/**
 * 在可能的情况下，Guava提供的工具方法更偏向于接受Iterable而不是Collection类型。
 * 在Google，对于不存放在主存的集合（比如从数据库或其他数据中心收集的结果集）
 * 因为实际上还没有获取全部数据，这类结果集都不能支持类似size()的操作，通常都不会用Collection类型来表示。
 */
@Test
public void  testGuavaIterables(){
    Set<Integer> linkedHashSet = Sets.newLinkedHashSet();
    linkedHashSet.add(7);
    Iterable<Integer> iterable = Iterables.concat(Ints.asList(1,2,3),Ints.asList(4,5,6),linkedHashSet);
    Integer last = Iterables.getLast(linkedHashSet);
    System.out.println(iterable);
    System.out.println(last);
    //[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
    //7
    Integer element = Iterables.getOnlyElement(linkedHashSet);
    System.out.println(element);
    //7
    linkedHashSet.add(8);
    element = Iterables.getOnlyElement(linkedHashSet);
    System.out.println(element);
    //java.lang.IllegalArgumentException: expected one element but was: <7, 8> linkedHashSet 如果不是单元素就会报错！
}

与Collection方法相似的工具方法

Iterables

方法 类似的Collection方法 等价的FluentIterable方法
addAll(Collection addTo, Iterable toAdd) Collection.addAll(Collection)
contains(Iterable, Object) Collection.contains(Object) FluentIterable.contains(Object)
removeAll(Iterable removeFrom, Collection toRemove) Collection.removeAll(Collection)
retainAll(Iterable removeFrom, Collection toRetain) Collection.retainAll(Collection)
size(Iterable) Collection.size() FluentIterable.size()
toArray(Iterable, Class) Collection.toArray(T[]) FluentIterable.toArray(Class)
isEmpty(Iterable) Collection.isEmpty() FluentIterable.isEmpty()
get(Iterable, int) List.get(int) FluentIterable.get(int)
toString(Iterable) Collection.toString() FluentIterable.toString()

>注:上面的方法中，如果传入的Iterable是一个Collection实例，则实际操作将会委托给相应的Collection接口方法。例如，往Iterables.size方法传入是一个Collection实例，它不会真的遍历iterator获取大小，而是直接调用Collection.size。

    //通常来说 Collection的实现天然支持操作其他Collection，但却不能操作Iterable。
    List<Person> list = Lists.newArrayList();
    list.add(new Person("p1"));
    System.out.println(Iterables.size(list));//1

源码:

/** Returns the number of elements in {@code iterable}. */
public static int size(Iterable<?> iterable) {
  return (iterable instanceof Collection)
      ? ((Collection<?>) iterable).size()
      : Iterators.size(iterable.iterator());
}

FluentIterable 还有一些便利方法用来把自己拷贝到 不可变集合

名称 方法
ImmutableSet toSet()
ImmutableSortedSet toImmutableSortedSet(Comparator) 
/**
 * FluentIterable还有一些便利方法用来把自己拷贝到不可变集合
 * 为什么要用immutable对象？immutable对象有以下的优点：
 * 　1.对不可靠的客户代码库来说，它使用安全，可以在未受信任的类库中安全的使用这些对象
 * 　2.线程安全的：immutable对象在多线程下安全，没有竞态条件
 * 　3.不需要支持可变性, 可以尽量节省空间和时间的开销. 所有的不可变集合实现都比可变集合更加有效的利用内存 (analysis)
 * 　4.可以被使用为一个常量，并且期望在未来也是保持不变的
 * Guava提供了对JDK里标准集合类里的immutable版本的简单方便的实现，以及Guava自己的一些专门集合类的immutable实现。当你不希望修改一个集合类，或者想做一个常量集合类的时候，使用immutable集合类就是一个最佳的编程实践
 * 注意：每个Guava immutable集合类的实现都拒绝null值。我们做过对Google内部代码的全面的调查，并且发现只有5%的情况下集合类允许null值，而95%的情况下都拒绝null值。万一你真的需要能接受null值的集合类，你可以考虑用Collections.unmodifiableXXX。
 * Immutable集合使用方法,一个immutable集合可以有以下几种方式来创建：
 * 　　1.用copyOf方法, 譬如, ImmutableSet.copyOf(set)
 * 　　2.使用of方法，譬如，ImmutableSet.of("a", "b", "c")或者ImmutableMap.of("a", 1, "b", 2)
 * 　　3.使用Builder类
 *
 */
@Test
public void testGuavaFluentIterable(){
   Set<Integer> linkedHashSet = Sets.newLinkedHashSet();
   linkedHashSet.add(7);
   ImmutableSet<Integer> immutableSet = ImmutableSet.copyOf(linkedHashSet);
   System.out.println(immutableSet);//[7]
   immutableSet = ImmutableSet.of(4,5,6);
   System.out.println(immutableSet);//[4, 5, 6]
   ImmutableMap<String, Integer> immutableMap = ImmutableMap.of("a", 1, "b", 2);
   System.out.println(immutableMap);//{a=1, b=2}
   ImmutableSet<Person> personImmutableSet =
           ImmutableSet.<Person>builder()
                   .add(new Person("p1"))
                   .add(new Person("p2"))
                   .build();
   System.out.println(personImmutableSet);//[Person(name=p1), Person(name=p2)]
   //拷贝到不可变集合
   immutableSet = FluentIterable.of(7,8,9).toSet();
   System.out.println(immutableSet);//[7, 8, 9]
   //拷贝到不可变集合(排序)
   Comparator<Integer> comparator = (h1, h2) -> h1.compareTo(h2);
   immutableSet = FluentIterable.of(7, 8, 9, 5, 4, 7, 9).toSortedSet(comparator);
   System.out.println(immutableSet);//[4, 5, 7, 8, 9]
   //反转排序
   immutableSet = FluentIterable.of(7, 8, 9, 5, 4, 7, 9).toSortedSet(comparator.reversed());
   System.out.println(immutableSet);//[9, 8, 7, 5, 4]
}

Lists

静态工厂方法

名称 方法(根据入参类型不同区分)
ArrayList basic, with elements, from Iterable, from Iterator, with exact capacity, with expected size
LinkedList basic, from Iterable

>注:
- basic : 无参构造器
- with elements : E… elements
- from Iterable : Iterable

/**
  * Lists 方法测试
  */
  @Test
  public void testLists(){
     //反转排序
     List list = Ints.asList(1, 2, 3, 4, 5);
     System.out.println(Lists.reverse(list));//[5, 4, 3, 2, 1]
     //指定大小分割
     List<List> parts = Lists.partition(list, 2);
     System.out.println(parts);//[[1, 2], [3, 4], [5]]
     List<Integer> iList = Lists.newArrayList();
     List<Integer> iList2 = Lists.newArrayList(1, 2, 3);
     List<Integer> iList3 = Lists.newArrayList(iList2.iterator());
     List<Integer> iList4 = Lists.newArrayList(Iterables.concat(iList2));
     List<Integer> iList5 = Lists.newArrayListWithCapacity(1);
     List<Integer> iList6 = Lists.newArrayListWithExpectedSize(1);
     System.out.println(iList);//[]
     System.out.println(iList2);//[1, 2, 3]
     System.out.println(iList3);//[1, 2, 3]
     System.out.println(iList4);//[1, 2, 3]
     System.out.println(iList5);//[]
     System.out.println(iList6);//[]
     iList5.addAll(iList2);
     System.out.println(iList5);//[1, 2, 3]
     iList6.addAll(iList2);
     System.out.println(iList6);//[1, 2, 3]
}

REFRENCES

  1. [Google Guava] 2.3-强大的集合工具类：java.util.Collections中未包含的集合工具
  2. Guava学习笔记：Immutable(不可变)集合
  3. guava翻译系列之Collections
  4. Java8：Lambda表达式增强版Comparator和排序
  5. guava之Lists常用示例及newArrayListWithExpectedSize()和newArrayListWithCapacity()详细对比

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