[Guava使用教程]-集合工具类

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。

我们用相对直观的方式把工具类与特定集合接口的对应关系归纳如下：

静态工厂方法

在JDK7之前，构造新的范型集合时要讨厌地重复声明范型：

List<TypeThatsTooLongForItsOwnGood> list = new ArrayList<TypeThatsTooLongForItsOwnGood>();

我想我们都认为这很讨厌。因此Guava提供了能够推断范型的静态工厂方法：

List<TypeThatsTooLongForItsOwnGood> list = Lists.newArrayList();
Map<KeyType, LongishValueType> map = Maps.newLinkedHashMap();

可以肯定的是，JDK7版本的钻石操作符(<>)没有这样的麻烦：

List<TypeThatsTooLongForItsOwnGood> list = new ArrayList<>();

但 Guava 的静态工厂方法远不止这么简单。用工厂方法模式，我们可以方便地在初始化时就指定起始元素。

Set<Type> copySet = Sets.newHashSet(elements);
List<String> theseElements = Lists.newArrayList("alpha", "beta", "gamma");

此外，通过为工厂方法命名（Effective Java第一条），我们可以提高集合初始化大小的可读性：

List<Type> exactly100 = Lists.newArrayListWithCapacity(100);
List<Type> approx100 = Lists.newArrayListWithExpectedSize(100);
Set<Type> approx100Set = Sets.newHashSetWithExpectedSize(100);

确切的静态工厂方法和相应的工具类一起罗列在下面的章节。

注意：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，例如：

Multiset<String> multiset = HashMultiset.create();

Iterables

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，因为实际上还没有攫取全部数据，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。

因此，很多你期望的支持所有集合的操作都在Iterables类中。大多数Iterables方法有一个在Iterators类中的对应版本，用来处理Iterator。

截至Guava 1.2版本，Iterables使用FluentIterable类进行了补充，它包装了一个Iterable实例，并对许多操作提供了”fluent”（链式调用）语法。

下面列出了一些最常用的工具方法，但更多Iterables的函数式方法将在第四章讨论。

常规方法

Iterable<Integer> concatenated = Iterables.concat(
    Ints.asList(1, 2, 3),
    Ints.asList(4, 5, 6));
// concatenated has elements 1, 2, 3, 4, 5, 6

String lastAdded = Iterables.getLast(myLinkedHashSet);

String theElement = Iterables.getOnlyElement(thisSetIsDefinitelyASingleton);
// if this set isn't a singleton, something is wrong!

与Collection方法相似的工具方法

通常来说，Collection 的实现天然支持操作其他 Collection，但却不能操作 Iterable。

下面的方法中，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。

FluentIterable

除了上面和第四章提到的方法，FluentIterable 还有一些便利方法用来把自己拷贝到不可变集合

Lists

除了静态工厂方法和函数式编程方法，Lists为List类型的对象提供了若干工具方法。

List<Integer> countUp = Ints.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> countDown = Lists.reverse(theList); // {5, 4, 3, 2, 1}

List<List<Integer>> parts = Lists.partition(countUp, 2); // {{1, 2}, {3, 4}, {5}}

静态工厂方法

Lists 提供如下静态工厂方法：

Sets

Sets 工具类包含了若干好用的方法。

集合理论方法

我们提供了很多标准的集合运算（Set-Theoretic）方法，这些方法接受 Set 参数并返回 SetView，可用于：

• 直接当作 Set 使用，因为 SetView 也实现了 Set 接口；
• copyInto(Set)拷贝进另一个可变集合；
• immutableCopy()对自己做不可变拷贝。

使用范例：

Set<String> wordsWithPrimeLength = ImmutableSet.of("one", "two", "three", "six", "seven", "eight");
Set<String> primes = ImmutableSet.of("two", "three", "five", "seven");

SetView<String> intersection = Sets.intersection(primes, wordsWithPrimeLength); // contains "two", "three", "seven"
// I can use intersection as a Set directly, but copying it can be more efficient if I use it a lot.
return intersection.immutableCopy();

Set<String> animals = ImmutableSet.of("gerbil", "hamster");
Set<String> fruits = ImmutableSet.of("apple", "orange", "banana");

Set<List<String>> product = Sets.cartesianProduct(animals, fruits);
// {{"gerbil", "apple"}, {"gerbil", "orange"}, {"gerbil", "banana"},
//  {"hamster", "apple"}, {"hamster", "orange"}, {"hamster", "banana"}}

Set<Set<String>> animalSets = Sets.powerSet(animals);
// {{}, {"gerbil"}, {"hamster"}, {"gerbil", "hamster"}}

静态工厂方法

Maps

Maps 类有若干值得单独说明的、很酷的方法。

uniqueIndex

Maps.uniqueIndex(Iterable,Function) 通常针对的场景是：有一组对象，它们在某个属性上分别有独一无二的值，而我们希望能够按照这个属性值查找对象
这个方法返回一个Map，键为Function返回的属性值，值为Iterable中相应的元素，因此我们可以反复用这个Map进行查找操作。

比方说，我们有一堆字符串，这些字符串的长度都是独一无二的，而我们希望能够按照特定长度查找字符串：

ImmutableMap<Integer, String> stringsByIndex = Maps.uniqueIndex(strings, new Function<String, Integer> () {
    public Integer apply(String string) {
      return string.length();
    }
  });

如果索引值不是独一无二的，请参见下面的 Multimaps.index 方法。

difference

Maps.difference(Map, Map) 用来比较两个 Map 以获取所有不同点。该方法返回 MapDifference 对象，把不同点的维恩图分解为：

Map<String, Integer> left = ImmutableMap.of("a", 1, "b", 2, "c", 3);
Map<String, Integer> right = ImmutableMap.of("b", 2, "c", 4, "d", 5);
MapDifference<String, Integer> diff = Maps.difference(left, right);

diff.entriesInCommon(); // {"b" => 2}
diff.entriesDiffering(); // {"c" => (3, 4)}
diff.entriesOnlyOnLeft(); // {"a" => 1}
diff.entriesOnlyOnRight(); // {"d" => 5}

BiMap

Guava 中处理 BiMap 的工具方法在 Maps 类中，因为 BiMap 也是一种 Map 实现。

静态工厂方法

Maps 提供如下静态工厂方法：

Multisets

标准的Collection操作会忽略Multiset重复元素的个数，而只关心元素是否存在于Multiset中，如containsAll方法。为此，Multisets提供了若干方法，以顾及Multiset元素的重复性：

Multiset<String> multiset1 = HashMultiset.create();
multiset1.add("a", 2);

Multiset<String> multiset2 = HashMultiset.create();
multiset2.add("a", 5);

multiset1.containsAll(multiset2); // returns true: all unique elements are contained,
  // even though multiset1.count("a") == 2 < multiset2.count("a") == 5
Multisets.containsOccurrences(multiset1, multiset2); // returns false

multiset2.removeOccurrences(multiset1); // multiset2 now contains 3 occurrences of "a"

multiset2.removeAll(multiset1); // removes all occurrences of "a" from multiset2, even though multiset1.count("a") == 2
multiset2.isEmpty(); // returns true

Multisets 中的其他工具方法还包括：

Multiset<String> multiset = HashMultiset.create();
multiset.add("a", 3);
multiset.add("b", 5);
multiset.add("c", 1);

ImmutableMultiset<String> highestCountFirst = Multisets.copyHighestCountFirst(multiset);

// highestCountFirst, like its entrySet and elementSet, iterates over the elements in order {"b", "a", "c"}

Multimaps

Multimaps 提供了若干值得单独说明的通用工具方法

index

作为Maps.uniqueIndex的兄弟方法，Multimaps.index(Iterable, Function)通常针对的场景是：有一组对象，它们有共同的特定属性，我们希望按照这个属性的值查询对象，但属性值不一定是独一无二的。

比方说，我们想把字符串按长度分组。

ImmutableSet<String> digits = ImmutableSet.of(
    "zero", "one", "two", "three", "four",
    "five", "six", "seven", "eight", "nine");
Function<String, Integer> lengthFunction = new Function<String, Integer>() {
  public Integer apply(String string) {
    return string.length();
  }
};
ImmutableListMultimap<Integer, String> digitsByLength = Multimaps.index(digits, lengthFunction);
/*
 * digitsByLength maps:
 *  3 => {"one", "two", "six"}
 *  4 => {"zero", "four", "five", "nine"}
 *  5 => {"three", "seven", "eight"}
 */

invertFrom

鉴于 Multimap可以把多个键映射到同一个值（译者注：实际上这是任何map都有的特性），也可以把一个键映射到多个值，反转Multimap也会很有用。Guava提供了invertFrom(Multimap toInvert,
Multimap dest)做这个操作，并且你可以自由选择反转后的 Multimap 实现。

注：如果你使用的是ImmutableMultimap，考虑改用ImmutableMultimap.inverse()做反转。

ArrayListMultimap<String, Integer> multimap = ArrayListMultimap.create();
multimap.putAll("b", Ints.asList(2, 4, 6));
multimap.putAll("a", Ints.asList(4, 2, 1));
multimap.putAll("c", Ints.asList(2, 5, 3));

TreeMultimap<Integer, String> inverse = Multimaps.invertFrom(multimap, TreeMultimap.<String, Integer> create());
// note that we choose the implementation, so if we use a TreeMultimap, we get results in order
/*
 * inverse maps:
 *  1 => {"a"}
 *  2 => {"a", "b", "c"}
 *  3 => {"c"}
 *  4 => {"a", "b"}
 *  5 => {"c"}
 *  6 => {"b"}
 */

forMap

想在Map对象上使用Multimap的方法吗？forMap(Map)把Map包装成SetMultimap。这个方法特别有用，例如，与Multimaps.invertFrom结合使用，可以把多对一的Map反转为一对多的Multimap。

Map<String, Integer> map = ImmutableMap.of("a", 1, "b", 1, "c", 2);
SetMultimap<String, Integer> multimap = Multimaps.forMap(map);
// multimap：["a" => {1}, "b" => {1}, "c" => {2}]
Multimap<Integer, String> inverse = Multimaps.invertFrom(multimap, HashMultimap<Integer, String>.create());
// inverse：[1 => {"a","b"}, 2 => {"c"}]

包装器

Multimaps 提供了传统的包装方法，以及让你选择 Map 和 Collection 类型以自定义 Multimap 实现的工具方法。

自定义Multimap的方法允许你指定Multimap中的特定实现。但要注意的是：

• Multimap假设对Map和Supplier产生的集合对象有完全所有权。这些自定义对象应避免手动更新，并且在提供给Multimap时应该是空的，此外还不应该使用软引用、弱引用或虚引用。
• 无法保证修改了Multimap以后，底层Map的内容是什么样的。
• 即使 Map和 Supplier 产生的集合都是线程安全的，它们组成的Multimap也不能保证并发操作的线程安全性。并发读操作是工作正常的，但需要保证并发读写的话，请考虑用同步包装器解决。
• 只有当Map、Supplier、Supplier产生的集合对象、以及Multimap存放的键值类型都是可序列化的，Multimap才是可序列化的。
• Multimap.get(key)返回的集合对象和 Supplier 返回的集合对象并不是同一类型。但如果Supplier返回的是随机访问集合，那么Multimap.get(key)返回的集合也是可随机访问的。

请注意，用来自定义Multimap的方法需要一个Supplier参数，以创建崭新的集合。下面有个实现ListMultimap的例子——用TreeMap做映射，而每个键对应的多个值用LinkedList存储。

ListMultimap<String, Integer> myMultimap = Multimaps.newListMultimap(
    Maps.<String, Collection<Integer>>newTreeMap(),
    new Supplier<LinkedList<Integer>>() {
        public LinkedList<Integer> get() {
        return Lists.newLinkedList();
        }
});

Tables

Tables类提供了若干称手的工具方法。

自定义Table

如Multimaps.newXXXMultimap(Map, Supplier)工具方法，Tables.newCustomTable(Map, Supplier

// 使用LinkedHashMaps替代HashMaps
Table<String, Character, Integer> table = Tables.newCustomTable(
Maps.<String, Map<Character, Integer>>newLinkedHashMap(),
new Supplier<Map<Character, Integer>> () {
public Map<Character, Integer> get() {
return Maps.newLinkedHashMap();
}
});

transpose

transpose(Table<R, C, V>)方法允许你把 Table<C, R, V>转置成 Table<R, C, V>。例如，如果你在用 Table 构建加权有向图，这个方法就可以把有向图反转。

包装器

还有很多你熟悉和喜欢的 Table 包装类。然而，在大多数情况下还请使用 ImmutableTable

• unmodifiableTable
• unmodifiableRowSortedTable