2.1-不可变集合
范例
public static final ImmutableSet<String> COLOR_NAMES = ImmutableSet.of(
"red",
"orange",
"yellow",
"green",
"blue",
"purple");
class Foo {
Set<Bar> bars;
Foo(Set<Bar> bars) {
this.bars = ImmutableSet.copyOf(bars); // defensive copy!
}
}
为什么要使用不可变集合
不可变对象有很多优点,包括:
- 当对象被不可信的库调用时,不可变形式是安全的;
- 不可变对象被多个线程调用时,不存在竞态条件问题
- 不可变集合不需要考虑变化,因此可以节省时间和空间。所有不可变的集合都比它们的可变形式有更好的内存利用率(分析和测试细节);
- 不可变对象因为有固定不变,可以作为常量来安全使用。
创建对象的不可变拷贝是一项很好的防御性编程技巧。Guava为所有JDK标准集合类型和Guava新集合类型都提供了简单易用的不可变版本。
JDK也提供了Collections.unmodifiableXXX方法把集合包装为不可变形式,但我们认为不够好:
- 笨重而且累赘:不能舒适地用在所有想做防御性拷贝的场景;
- 不安全:要保证没人通过原集合的引用进行修改,返回的集合才是事实上不可变的;
- 低效:包装过的集合仍然保有可变集合的开销,比如并发修改的检查、散列表的额外空间,等等。
如果你没有修改某个集合的需求,或者希望某个集合保持不变时,把它防御性地拷贝到不可变集合是个很好的实践。
重要提示:所有Guava不可变集合的实现都不接受null值。我们对Google内部的代码库做过详细研究,发现只有5%的情况需要在集合中允许null元素,剩下的95%场景都是遇到null值就快速失败。如果你需要在不可变集合中使用null,请使用JDK中的Collections.unmodifiableXXX方法。更多细节建议请参考“使用和避免null”。
怎么使用不可变集合
不可变集合可以用如下多种方式创建:
- copyOf方法,如ImmutableSet.copyOf(set);
- of方法,如ImmutableSet.of(“a”, “b”, “c”)或 ImmutableMap.of(“a”, 1, “b”, 2);
- Builder工具,如
public static final ImmutableSet<Color> GOOGLE_COLORS =
ImmutableSet.<Color>builder()
.addAll(WEBSAFE_COLORS)
.add(new Color(0, 191, 255))
.build();
此外,对有序不可变集合来说,排序是在构造集合的时候完成的,如:
ImmutableSortedSet.of("a", "b", "c", "a", "d", "b");
会在构造时就把元素排序为a, b, c, d。
比想象中更智能的copyOf
请注意,ImmutableXXX.copyOf方法会尝试在安全的时候避免做拷贝——实际的实现细节不详,但通常来说是很智能的,比如:
ImmutableSet<String> foobar = ImmutableSet.of("foo", "bar", "baz");
thingamajig(foobar);
void thingamajig(Collection<String> collection) {
ImmutableList<String> defensiveCopy = ImmutableList.copyOf(collection);
...
}
在这段代码中,ImmutableList.copyOf(foobar)会智能地直接返回foobar.asList(),它是一个ImmutableSet的常量时间复杂度的List视图。
作为一种探索,ImmutableXXX.copyOf(ImmutableCollection)会试图对如下情况避免线性时间拷贝:
- 在常量时间内使用底层数据结构是可能的——例如,ImmutableSet.copyOf(ImmutableList)就不能在常量时间内完成。
- 不会造成内存泄露——例如,你有个很大的不可变集合ImmutableList<String>
hugeList, ImmutableList.copyOf(hugeList.subList(0, 10))就会显式地拷贝,以免不必要地持有hugeList的引用。 - 不改变语义——所以ImmutableSet.copyOf(myImmutableSortedSet)会显式地拷贝,因为和基于比较器的ImmutableSortedSet相比,ImmutableSet对hashCode()和equals有不同语义。
在可能的情况下避免线性拷贝,可以最大限度地减少防御性编程风格所带来的性能开销。
asList视图
所有不可变集合都有一个asList()方法提供ImmutableList视图,来帮助你用列表形式方便地读取集合元素。例如,你可以使用sortedSet.asList().get(k)从ImmutableSortedSet中读取第k个最小元素。
asList()返回的ImmutableList通常是——并不总是——开销稳定的视图实现,而不是简单地把元素拷贝进List。也就是说,asList返回的列表视图通常比一般的列表平均性能更好,比如,在底层集合支持的情况下,它总是使用高效的contains方法。
细节:关联可变集合和不可变集合
接口 | JDK or Guava | version |
---|---|---|
可变集合接口 | 属于****JDK****还是****Guava | 不可变版本 |
Collection | JDK | ImmutableCollection |
List | JDK | ImmutableList |
Set | JDK | ImmutableSet |
SortedSet/NavigableSet | JDK | ImmutableSortedSet |
Map | JDK | ImmutableMap |
SortedMap | JDK | ImmutableSortedMap |
Multiset | Guava | ImmutableMultiset |
SortedMultiset | Guava | ImmutableSortedMultiset |
Multimap | Guava | ImmutableMultimap |
ListMultimap | Guava | ImmutableListMultimap |
SetMultimap | Guava | ImmutableSetMultimap |
BiMap | Guava | ImmutableBiMap |
ClassToInstanceMap | Guava | ImmutableClassToInstanceMap |
Table | Guava | ImmutableTable |
2.2-新集合类型
Guava引入了很多JDK没有的、但我们发现明显有用的新集合类型。这些新类型是为了和JDK集合框架共存,而没有往JDK集合抽象中硬塞其他概念。作为一般规则,Guava集合非常精准地遵循了JDK接口契约。
Multiset
统计一个词在文档中出现了多少次,传统的做法是这样的:
Map<String, Integer> counts = new HashMap<String, Integer>();
for (String word : words) {
Integer count = counts.get(word);
if (count == null) {
counts.put(word, 1);
} else {
counts.put(word, count + 1);
}
}
这种写法很笨拙,也容易出错,并且不支持同时收集多种统计信息,如总词数。我们可以做的更好。
Guava提供了一个新集合类型 Multiset,它可以多次添加相等的元素。维基百科从数学角度这样定义Multiset:”集合[set]概念的延伸,它的元素可以重复出现…与集合[set]相同而与元组[tuple]相反的是,Multiset元素的顺序是无关紧要的:Multiset {a, a, b}和{a, b, a}是相等的”。——译者注:这里所说的集合[set]是数学上的概念,Multiset继承自JDK中的Collection接口,而不是Set接口,所以包含重复元素并没有违反原有的接口契约。
可以用两种方式看待Multiset:
- 没有元素顺序限制的ArrayList<E>
- Map<E, Integer>,键为元素,值为计数
Guava的Multiset API也结合考虑了这两种方式:
当把Multiset看成普通的Collection时,它表现得就像无序的ArrayList:
- add(E)添加单个给定元素
- iterator()返回一个迭代器,包含Multiset的所有元素(包括重复的元素)
- size()返回所有元素的总个数(包括重复的元素)
当把Multiset看作Map<E, Integer>时,它也提供了符合性能期望的查询操作:
- count(Object)返回给定元素的计数。HashMultiset.count的复杂度为O(1),TreeMultiset.count的复杂度为O(log n)。
- entrySet()返回Set<Multiset.Entry<E>>,和Map的entrySet类似。
- elementSet()返回所有不重复元素的Set<E>,和Map的keySet()类似。
- 所有Multiset实现的内存消耗随着不重复元素的个数线性增长。
值得注意的是,除了极少数情况,Multiset和JDK中原有的Collection接口契约完全一致——具体来说,TreeMultiset在判断元素是否相等时,与TreeSet一样用compare,而不是Object.equals。另外特别注意,Multiset.addAll(Collection)可以添加Collection中的所有元素并进行计数,这比用for循环往Map添加元素和计数方便多了。
方法 | 描述 |
---|---|
count(E) | 给定元素在Multiset中的计数 |
elementSet() | Multiset中不重复元素的集合,类型为Set<E> |
entrySet() | 和Map的entrySet类似,返回Set<Multiset.Entry<E>>,其中包含的Entry支持getElement()和getCount()方法 |
add(E, int) | 增加给定元素在Multiset中的计数 |
remove(E, int) | 减少给定元素在Multiset中的计数 |
setCount(E, int) | 设置给定元素在Multiset中的计数,不可以为负数 |
size() | 返回集合元素的总个数(包括重复的元素) |
Multiset不是Map
请注意,Multiset<E>不是Map<E, Integer>,虽然Map可能是某些Multiset实现的一部分。准确来说Multiset是一种Collection类型,并履行了Collection接口相关的契约。关于Multiset和Map的显著区别还包括:
- Multiset中的元素计数只能是正数。任何元素的计数都不能为负,也不能是0。elementSet()和entrySet()视图中也不会有这样的元素。
- multiset.size()返回集合的大小,等同于所有元素计数的总和。对于不重复元素的个数,应使用elementSet().size()方法。(因此,add(E)把multiset.size()增加1)
- multiset.iterator()会迭代重复元素,因此迭代长度等于multiset.size()。
- Multiset支持直接增加、减少或设置元素的计数。setCount(elem, 0)等同于移除所有elem。
- 对multiset 中没有的元素,multiset.count(elem)始终返回0。
Multiset的各种实现
Guava提供了多种Multiset的实现,大致对应JDK中Map的各种实现:
Map | 对应的****Multiset | 是否支持****null****元素 |
---|---|---|
HashMap | HashMultiset | 是 |
TreeMap | TreeMultiset | 是(如果comparator支持的话) |
LinkedHashMap | LinkedHashMultiset | 是 |
ConcurrentHashMap | ConcurrentHashMultiset | 否 |
ImmutableMap | ImmutableMultiset | 否 |
SortedMultiset
SortedMultiset是Multiset 接口的变种,它支持高效地获取指定范围的子集。比方说,你可以用 latencies.subMultiset(0,BoundType.CLOSED, 100, BoundType.OPEN).size()来统计你的站点中延迟在100毫秒以内的访问,然后把这个值和latencies.size()相比,以获取这个延迟水平在总体访问中的比例。
TreeMultiset实现SortedMultiset接口。在撰写本文档时,ImmutableSortedMultiset还在测试和GWT的兼容性。
Multimap
每个有经验的Java程序员都在某处实现过Map<K, List<V>>或Map<K, Set<V>>,并且要忍受这个结构的笨拙。例如,Map<K, Set<V>>通常用来表示非标定有向图。Guava的 Multimap可以很容易地把一个键映射到多个值。换句话说,Multimap是把键映射到任意多个值的一般方式。
可以用两种方式思考Multimap的概念:”键-单个值映射”的集合:
a -> 1 a -> 2 a ->4 b -> 3 c -> 5
或者”键-值集合映射”的映射:
a -> [1, 2, 4] b -> 3 c -> 5
一般来说,Multimap接口应该用第一种方式看待,但asMap()视图返回Map<K, Collection<V>>,让你可以按另一种方式看待Multimap。重要的是,不会有任何键映射到空集合:一个键要么至少到一个值,要么根本就不在Multimap中。
很少会直接使用Multimap接口,更多时候你会用ListMultimap或SetMultimap接口,它们分别把键映射到List或Set。
修改Multimap
Multimap.get(key)以集合形式返回键所对应的值视图,即使没有任何对应的值,也会返回空集合。ListMultimap.get(key)返回List,SetMultimap.get(key)返回Set。
对值视图集合进行的修改最终都会反映到底层的Multimap。例如:
Set<Person> aliceChildren = childrenMultimap.get(alice);
aliceChildren.clear();
aliceChildren.add(bob);
aliceChildren.add(carol);
其他(更直接地)修改Multimap的方法有:
方法签名 | 描述 | 等价于 |
---|---|---|
put(K, V) | 添加键到单个值的映射 | multimap.get(key).add(value) |
putAll(K, Iterable<V>) | 依次添加键到多个值的映射 | Iterables.addAll(multimap.get(key), values) |
remove(K, V) | 移除键到值的映射;如果有这样的键值并成功移除,返回true。 | multimap.get(key).remove(value) |
removeAll(K) | 清除键对应的所有值,返回的集合包含所有之前映射到K的值,但修改这个集合就不会影响Multimap了。 | multimap.get(key).clear() |
replaceValues(K, Iterable<V>) | 清除键对应的所有值,并重新把key关联到Iterable中的每个元素。返回的集合包含所有之前映射到K的值。 | multimap.get(key).clear(); Iterables.addAll(multimap.get(key), values) |
Multimap的视图
Multimap还支持若干强大的视图:
- asMap为Multimap<K, V>提供Map<K,Collection<V>>形式的视图。返回的Map支持remove操作,并且会反映到底层的Multimap,但它不支持put或putAll操作。更重要的是,如果你想为Multimap中没有的键返回null,而不是一个新的、可写的空集合,你就可以使用asMap().get(key)。(你可以并且应当把asMap.get(key)返回的结果转化为适当的集合类型——如SetMultimap.asMap.get(key)的结果转为Set,ListMultimap.asMap.get(key)的结果转为List——Java类型系统不允许ListMultimap直接为asMap.get(key)返回List——译者注:也可以用Multimaps中的asMap静态方法帮你完成类型转换)
- entries用Collection<Map.Entry<K, V>>返回Multimap中所有”键-单个值映射”——包括重复键。(对SetMultimap,返回的是Set)
- keySet用Set表示Multimap中所有不同的键。
- keys用Multiset表示Multimap中的所有键,每个键重复出现的次数等于它映射的值的个数。可以从这个Multiset中移除元素,但不能做添加操作;移除操作会反映到底层的Multimap。
- values()用一个”扁平”的Collection<V>包含Multimap中的所有值。这有一点类似于Iterables.concat(multimap.asMap().values()),但它直接返回了单个Collection,而不像multimap.asMap().values()那样是按键区分开的Collection。
Multimap不是Map
Multimap<K, V>不是Map<K,Collection<V>>,虽然某些Multimap实现中可能使用了map。它们之间的显著区别包括:
- Multimap.get(key)总是返回非null、但是可能空的集合。这并不意味着Multimap为相应的键花费内存创建了集合,而只是提供一个集合视图方便你为键增加映射值——译者注:如果有这样的键,返回的集合只是包装了Multimap中已有的集合;如果没有这样的键,返回的空集合也只是持有Multimap引用的栈对象,让你可以用来操作底层的Multimap。因此,返回的集合不会占据太多内存,数据实际上还是存放在Multimap中。
- 如果你更喜欢像Map那样,为Multimap中没有的键返回null,请使用asMap()视图获取一个Map<K, Collection<V>>。(或者用静态方法Multimaps.asMap()为ListMultimap返回一个Map<K, List<V>>。对于SetMultimap和SortedSetMultimap,也有类似的静态方法存在)
- 当且仅当有值映射到键时,Multimap.containsKey(key)才会返回true。尤其需要注意的是,如果键k之前映射过一个或多个值,但它们都被移除后,Multimap.containsKey(key)会返回false。
- Multimap.entries()返回Multimap中所有”键-单个值映射”——包括重复键。如果你想要得到所有”键-值集合映射”,请使用asMap().entrySet()。
- Multimap.size()返回所有”键-单个值映射”的个数,而非不同键的个数。要得到不同键的个数,请改用Multimap.keySet().size()。
Multimap的各种实现
Multimap提供了多种形式的实现。在大多数要使用Map<K, Collection<V>>的地方,你都可以使用它们:
实现 | 键行为类似 | 值行为类似 |
---|---|---|
ArrayListMultimap | HashMap | ArrayList |
HashMultimap | HashMap | HashSet |
LinkedListMultimap* | LinkedHashMap* | LinkedList* |
LinkedHashMultimap** | LinkedHashMap | LinkedHashMap |
TreeMultimap | TreeMap | TreeSet |
ImmutableListMultimap | ImmutableMap | ImmutableList |
ImmutableSetMultimap | ImmutableMap | ImmutableSet |
除了两个不可变形式的实现,其他所有实现都支持null键和null值
*LinkedListMultimap.entries()保留了所有键和值的迭代顺序。详情见doc链接。
**LinkedHashMultimap保留了映射项的插入顺序,包括键插入的顺序,以及键映射的所有值的插入顺序。
请注意,并非所有的Multimap都和上面列出的一样,使用Map<K, Collection<V>>来实现(特别是,一些Multimap实现用了自定义的hashTable,以最小化开销)
如果你想要更大的定制化,请用Multimaps.newMultimap(Map, Supplier<Collection>)或list和 set版本,使用自定义的Collection、List或Set实现Multimap。
BiMap
传统上,实现键值对的双向映射需要维护两个单独的map,并保持它们间的同步。但这种方式很容易出错,而且对于值已经在map中的情况,会变得非常混乱。例如:
Map<String, Integer> nameToId = Maps.newHashMap();
Map<Integer, String> idToName = Maps.newHashMap();
nameToId.put("Bob", 42);
idToName.put(42, "Bob");
//如果"Bob"和42已经在map中了,会发生什么?
//如果我们忘了同步两个map,会有诡异的bug发生...
BiMap<K, V>是特殊的Map:
在BiMap中,如果你想把键映射到已经存在的值,会抛出IllegalArgumentException异常。如果对特定值,你想要强制替换它的键,请使用 BiMap.forcePut(key, value)。
BiMap<String, Integer> userId = HashBiMap.create();
...
String userForId = userId.inverse().get(id);
BiMap的各种实现
键****–****值实现 | 值****–****键实现 | 对应的****BiMap****实现 |
---|---|---|
HashMap | HashMap | HashBiMap |
ImmutableMap | ImmutableMap | ImmutableBiMap |
EnumMap | EnumMap | EnumBiMap |
EnumMap | HashMap | EnumHashBiMap |
注:Maps类中还有一些诸如synchronizedBiMap的BiMap工具方法.
Table
Table<Vertex, Vertex, Double> weightedGraph = HashBasedTable.create();
weightedGraph.put(v1, v2, 4);
weightedGraph.put(v1, v3, 20);
weightedGraph.put(v2, v3, 5);
weightedGraph.row(v1); // returns a Map mapping v2 to 4, v3 to 20
weightedGraph.column(v3); // returns a Map mapping v1 to 20, v2 to 5
通常来说,当你想使用多个键做索引的时候,你可能会用类似Map<FirstName, Map<LastName, Person>>的实现,这种方式很丑陋,使用上也不友好。Guava为此提供了新集合类型Table,它有两个支持所有类型的键:”行”和”列”。Table提供多种视图,以便你从各种角度使用它:
- rowMap():用Map<R, Map<C, V>>表现Table<R, C, V>。同样的, rowKeySet()返回”行”的集合Set<R>。
- row(r) :用Map<C, V>返回给定”行”的所有列,对这个map进行的写操作也将写入Table中。
- 类似的列访问方法:columnMap()、columnKeySet()、column(c)。(基于列的访问会比基于的行访问稍微低效点)
- cellSet():用元素类型为Table.Cell<R, C, V>的Set表现Table<R, C, V>。Cell类似于Map.Entry,但它是用行和列两个键区分的。
Table有如下几种实现:
- HashBasedTable:本质上用HashMap<R, HashMap<C, V>>实现;
- TreeBasedTable:本质上用TreeMap<R, TreeMap<C,V>>实现;
- ImmutableTable:本质上用ImmutableMap<R, ImmutableMap<C, V>>实现;注:ImmutableTable对稀疏或密集的数据集都有优化。
- ArrayTable:要求在构造时就指定行和列的大小,本质上由一个二维数组实现,以提升访问速度和密集Table的内存利用率。ArrayTable与其他Table的工作原理有点不同,请参见Javadoc了解详情。
ClassToInstanceMap
ClassToInstanceMap是一种特殊的Map:它的键是类型,而值是符合键所指类型的对象。
为了扩展Map接口,ClassToInstanceMap额外声明了两个方法:T getInstance(Class<T>) 和T putInstance(Class<T>, T),从而避免强制类型转换,同时保证了类型安全。
ClassToInstanceMap有唯一的泛型参数,通常称为B,代表Map支持的所有类型的上界。例如:
ClassToInstanceMap<Number> numberDefaults=MutableClassToInstanceMap.create();
numberDefaults.putInstance(Integer.class, Integer.valueOf(0));
从技术上讲,ClassToInstanceMap<B>实现了Map<Class<? extends B>, B>——或者换句话说,是一个映射B的子类型到对应实例的Map。这让ClassToInstanceMap包含的泛型声明有点令人困惑,但请记住B始终是Map所支持类型的上界——通常B就是Object。
对于ClassToInstanceMap,Guava提供了两种有用的实现:MutableClassToInstanceMap和 ImmutableClassToInstanceMap。
RangeSet
RangeSet描述了一组不相连的、非空的区间。当把一个区间添加到可变的RangeSet时,所有相连的区间会被合并,空区间会被忽略。例如:
RangeSet<Integer> rangeSet = TreeRangeSet.create();
rangeSet.add(Range.closed(1, 10)); // {[1,10]}
rangeSet.add(Range.closedOpen(11, 15));//不相连区间:{[1,10], [11,15)}
rangeSet.add(Range.closedOpen(15, 20)); //相连区间; {[1,10], [11,20)}
rangeSet.add(Range.openClosed(0, 0)); //空区间; {[1,10], [11,20)}
rangeSet.remove(Range.open(5, 10)); //分割[1, 10]; {[1,5], [10,10], [11,20)}
请注意,要合并Range.closed(1, 10)和Range.closedOpen(11, 15)这样的区间,你需要首先用Range.canonical(DiscreteDomain)对区间进行预处理,例如DiscreteDomain.integers()。
注:RangeSet不支持GWT,也不支持JDK5和更早版本;因为,RangeSet需要充分利用JDK6中NavigableMap的特性。
RangeSet的视图
RangeSet的实现支持非常广泛的视图:
- complement():返回RangeSet的补集视图。complement也是RangeSet类型,包含了不相连的、非空的区间。
- subRangeSet(Range<C>):返回RangeSet与给定Range的交集视图。这扩展了传统排序集合中的headSet、subSet和tailSet操作。
- asRanges():用Set<Range<C>>表现RangeSet,这样可以遍历其中的Range。
- asSet(DiscreteDomain<C>)(仅ImmutableRangeSet支持):用ImmutableSortedSet<C>表现RangeSet,以区间中所有元素的形式而不是区间本身的形式查看。(这个操作不支持DiscreteDomain 和RangeSet都没有上边界,或都没有下边界的情况)
RangeSet的查询方法
为了方便操作,RangeSet直接提供了若干查询方法,其中最突出的有:
- contains(C):RangeSet最基本的操作,判断RangeSet中是否有任何区间包含给定元素。
- rangeContaining(C):返回包含给定元素的区间;若没有这样的区间,则返回null。
- encloses(Range<C>):简单明了,判断RangeSet中是否有任何区间包括给定区间。
- span():返回包括RangeSet中所有区间的最小区间。
RangeMap
RangeMap描述了”不相交的、非空的区间”到特定值的映射。和RangeSet不同,RangeMap不会合并相邻的映射,即便相邻的区间映射到相同的值。例如:
RangeMap<Integer, String> rangeMap = TreeRangeMap.create();
rangeMap.put(Range.closed(1, 10), "foo"); //{[1,10] => "foo"}
rangeMap.put(Range.open(3, 6), "bar"); //{[1,3] => "foo", (3,6) => "bar", [6,10] => "foo"}
rangeMap.put(Range.open(10, 20), "foo"); //{[1,3] => "foo", (3,6) => "bar", [6,10] => "foo", (10,20) => "foo"}
rangeMap.remove(Range.closed(5, 11)); //{[1,3] => "foo", (3,5) => "bar", (11,20) => "foo"}
RangeMap的视图
RangeMap提供两个视图:
- asMapOfRanges():用Map<Range<K>, V>表现RangeMap。这可以用来遍历RangeMap。
- subRangeMap(Range<K>):用RangeMap类型返回RangeMap与给定Range的交集视图。这扩展了传统的headMap、subMap和tailMap操作。
2.4-集合扩展工具类
简介
有时候你需要实现自己的集合扩展。也许你想要在元素被添加到列表时增加特定的行为,或者你想实现一个Iterable,其底层实际上是遍历数据库查询的结果集。Guava为你,也为我们自己提供了若干工具方法,以便让类似的工作变得更简单。(毕竟,我们自己也要用这些工具扩展集合框架。)
Forwarding装饰器
针对所有类型的集合接口,Guava都提供了Forwarding抽象类以简化装饰者模式的使用。
Forwarding抽象类定义了一个抽象方法:delegate(),你可以覆盖这个方法来返回被装饰对象。所有其他方法都会直接委托给delegate()。例如说:ForwardingList.get(int)实际上执行了delegate().get(int)。
通过创建ForwardingXXX的子类并实现delegate()方法,可以选择性地覆盖子类的方法来增加装饰功能,而不需要自己委托每个方法——译者注:因为所有方法都默认委托给delegate()返回的对象,你可以只覆盖需要装饰的方法。
此外,很多集合方法都对应一个”标准方法[standardxxx]”实现,可以用来恢复被装饰对象的默认行为,以提供相同的优点。比如在扩展AbstractList或JDK中的其他骨架类时,可以使用类似standardAddAll这样的方法。
让我们看看这个例子。假定你想装饰一个List,让其记录所有添加进来的元素。当然,无论元素是用什么方法——add(int, E), add(E), 或addAll(Collection)——添加进来的,我们都希望进行记录,因此我们需要覆盖所有这些方法。
class AddLoggingList<E> extends ForwardingList<E> {
final List<E> delegate; // backing list
@Override protected List<E> delegate() {
return delegate;
}
@Override public void add(int index, E elem) {
log(index, elem);
super.add(index, elem);
}
@Override public boolean add(E elem) {
return standardAdd(elem); // 用add(int, E)实现
}
@Override public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return standardAddAll(c); // 用add实现
}
}
记住,默认情况下,所有方法都直接转发到被代理对象,因此覆盖ForwardingMap.put并不会改变ForwardingMap.putAll的行为。小心覆盖所有需要改变行为的方法,并且确保装饰后的集合满足接口契约。
通常来说,类似于AbstractList的抽象集合骨架类,其大多数方法在Forwarding装饰器中都有对应的”标准方法”实现。
对提供特定视图的接口,Forwarding装饰器也为这些视图提供了相应的”标准方法”实现。例如,ForwardingMap提供StandardKeySet、StandardValues和StandardEntrySet类,它们在可以的情况下都会把自己的方法委托给被装饰的Map,把不能委托的声明为抽象方法。
PeekingIterator
有时候,普通的Iterator接口还不够。
Iterators提供一个<tt>Iterators.peekingIterator(Iterator)</tt>方法,来把Iterator包装为<tt>PeekingIterator</tt>,这是Iterator的子类,它能让你事先窥视[<tt>peek()</tt>]到下一次调用next()返回的元素。
注意:Iterators.peekingIterator返回的PeekingIterator不支持在peek()操作之后调用remove()方法。
举个例子:复制一个List,并去除连续的重复元素。
List<E> result = Lists.newArrayList();
PeekingIterator<E> iter = Iterators.peekingIterator(source.iterator());
while (iter.hasNext()) {
E current = iter.next();
while (iter.hasNext() && iter.peek().equals(current)) {
//跳过重复的元素
iter.next();
}
result.add(current);
}
传统的实现方式需要记录上一个元素,并在特定情况下后退,但这很难处理且容易出错。相较而言,PeekingIterator在理解和使用上就比较直接了。
AbstractIterator
实现你自己的Iterator?AbstractIterator让生活更轻松。
用一个例子来解释AbstractIterator最简单。比方说,我们要包装一个iterator以跳过空值。
public static Iterator<String> skipNulls(final Iterator<String> in) {
return new AbstractIterator<String>() {
protected String computeNext() {
while (in.hasNext()) {
String s = in.next();
if (s != null) {
return s;
}
}
return endOfData();
}
};
}
你实现了<tt>computeNext()</tt>方法,来计算下一个值。如果循环结束了也没有找到下一个值,请返回endOfData()表明已经到达迭代的末尾。
注意:AbstractIterator继承了UnmodifiableIterator,所以禁止实现remove()方法。如果你需要支持remove()的迭代器,就不应该继承AbstractIterator。
AbstractSequentialIterator
有一些迭代器用其他方式表示会更简单。AbstractSequentialIterator 就提供了表示迭代的另一种方式。
Iterator<Integer> powersOfTwo = new AbstractSequentialIterator<Integer>(1) { // 注意初始值1!
protected Integer computeNext(Integer previous) {
return (previous == 1 << 30) ? null : previous * 2;
}
};
我们在这儿实现了computeNext(T)方法,它能接受前一个值作为参数。
注意,你必须额外传入一个初始值,或者传入null让迭代立即结束。因为computeNext(T)假定null值意味着迭代的末尾——AbstractSequentialIterator不能用来实现可能返回null的迭代器。
原创文章,转载请注明: 转载自并发编程网 – ifeve.com本文链接地址: [Google Guava] 2.4-集合扩展工具类