接著上次的話題,再介紹apache-common系列中另一個重要的成員:apache-common-collections。包中對Java中的集合類進行了一定的補充,定義了一些全新的集合,當然也是實現了Collection接口的,比如Bag,BidiMap
。同時擁有新版本的原有集合,比如FastArrayList
。最后,更為重要的是一系列utils類,提供了我們常用的集合操作,可以大大方便我們的日常編程。
用apache-common-collections極大提升代碼可讀性和開發速度,實為武器中的倚天劍。
我們也根據包的內容分為四塊,
- 新的集合
- 新的概念
- 新版本的老集合
- 有用的工具類
下面就開始:
新的集合
Bag
Bag定義了一種集合:收集一個對象出現的次數。
例如Bag:{a,a,b,c}
調用bag.getCount(a)
返回2,意味著里面有2個a。
調用bag.uniqueSet()
則返回一個set,值為{a,b,c}。
這個集合可以用來計數,而如果用set則無法實現,用map可以把count作為value來勉強實現,但顯然在add操作的時候并不優雅,需要:
map.put(key,map.get(key)+1);
并且還需要擔心map中存的不是一個整數。
用Bag計算森林中的兔子:
HashBag bag = new HashBag();
bag.add("rabbit",1);
bag.add("fox",1);
bag.add("rabbit",2);
//rabbit count
System.out.print(bag.getCount("rabbit"));
//how many animals
System.out.print(bag.uniqueSet().size());
除了HashBag,還有SynchronizedBag,TreeBag,可以通過源碼或者javadoc進一步了解使用。
BidiMap
BidiMap定義了一種map,不僅可以通過key得到value,還可以通過value得到key。Bidi意思是bidirectional,雙向使用的map。
除了傳統map的操作,特殊操作如下:
BidiMap bidi = new DualHashBidiMap();
bidi.put("k1","v1");
bidi.put("k2","v2");
bidi.get("k2"); // return v2
bidi.getKey("v2"); // return k2
bidi.inverseBidiMap(); //反轉bidi,原先的value作為key
作為代價,BidiMap必須要求k和v是一一對應的,在上述代碼之后,無法做到bidi.put("k2","v1");
,因為這樣就無法實現響應操作。
現實中如學號和身份證號做對應就是這樣一種關系,可以視情況使用。
除了DualHashBidiMap,還有TreeBidiMap等,可以通過源碼或者javadoc進一步了解使用。
新的概念
Predicate 預言
這個類主要結合CollectionUtils.find,CollectionUtils.filter
來使用。
他的作用類似于『斷言』,其中只有一個方法:
public boolean evaluate(Object object);
這個方法用于判斷一個對象是否滿足某種標準,你可以通過讓age>50來尋找列表中年齡大于50的元素,或是找到id為12306的那個對象,如
Predicate predicate = new Predicate{
@override
public boolean evaluate(Object object){
return PropertyUtils.getSimpleProperty(object,"age") >50 ;
}
}
Predicate predicate2 = new Predicate{
@override
public boolean evaluate(Object object){
return PropertyUtils.getSimpleProperty(object,"id") == 12306 ;
}
}
//刪除不滿足條件的結果
CollectionUtils.filter(list,predicate);
//返回第一個滿足的元素
Object obj = CollectionUtils.find(list,predicate2);
同時,Predicate可以進行謂詞連接,借助于:
- AndPredicate
- OrPredicate
- AnyPredicate
- NotPredicate
我們可以創造出id為12306并且年齡大于50的預言
new AndPredicate(predicate1,predicate2);
代碼的復用程度被極大提升,這個類是apache-common包最精髓之處。
Closure和Transformer 代碼閉包
介紹這兩個接口主要目的是擴大思路,因為隨著jdk8的引入,作者認為這兩個接口的作用性就有待商榷了。但是在他們引入的時候,這個思路無疑是值得參考的。
我們從一段代碼來了解這兩個類。
//傳統代碼
..do something
for(obj in list){
obj.sayHello();
}
..do otherthing
//使用closure
Closure closure = ClosureUtils.invokerClosure("sayHello");
..do something
CollectionUtils.forAllDo(list,closure);
..do otherthing
沒錯,這就是jdk8中大力引入的函數式編程思想。在其他語言(javascript, scala, python等)高度動態性的影響下,開發者們意識到函數式編程的好處。
最大好處在于減少了代碼塊的層次,把for,if,swith,while等等的嵌套代碼結構更改為了順序型的結構,讓代碼可讀性大大提升。實際上作者自己的感觸也是這樣的,一段長代碼的難懂程度跟嵌套代碼的深度成正比。
想像一下:
for(condition){
if(cond2){
if(cond4){
..do trunk logic
}else{
..do branch logic
}
}else{
if(cond3){
..do fast fail logic
}
..do error fixing logic
}
}
講到這里,可以正式介紹一下Closure和Transformer。他們的含義是封裝一個代碼結構塊,前者是void函數,后者是有返回值的函數,可以理解為對一個對象的transform
。
jdk8中正式引入了lambda功能,我們的解決方案可以是:
//forEach函數實現內部迭代
list.forEach(o->{System.out.println(o);});
這里想說的是,技術多種多樣,思想不變
老集合的新面孔
這一節我會走馬觀花的列舉一系列類,具體使用可以自行發掘。
GrowthList
為了避免大部分IndexOutOfBoundsException而使用的list容器。對于index越界會安靜的處理:超過length的set和add操作會自動增大list以適應。LazyList
通過傳入一個factory對象來實現懶加載。同時也具有Growth的特點,比如get一個不存在的index時,會自動create一個對象并返回。
[1,2,3].get(5)會導致:[1,2,3,null,factory.create()]
SetUniqueList
內部是一個set的list,我們經常需要用到沒有重復的列表,會新建一個ArrayList,并最后調用
new ArrayList(new HashSet(list))
來去重。而這個類會自動幫你做好這些。SynchronizedList
一個線程安全的列表LazyMap
類似LazyListLRUMap
一個有限個數的Map,并根據LRU算法來決定哪些元素被丟棄,適合用來做簡易緩存。MultiKeyMap
多個鍵的Map,譬如操作班級,學號時:
map.put("class1",1001,john);
但看過源碼之后發現是通過合并多個key的hashcode來做到這一點,那么和我們使用普通map時直接put("class1"+1001,john)效果類似。只能理解為提升代碼可讀性了。
MultiValueMap
這個類可以方便的為一個key對應多個value的情況做適應。
然而如果了解Google的Guava包,實際上里面有一個更好用的類:Multimap
這里就不過多介紹了。CompositeCollection
包括CompositeSet,CompositeMap,用于保持其他容器的同時提供各容器混合的功能。
以CompositeSet為例,
compositeSet.add(set1,set2);
形成了一個二級的set,這一點和set1.addAll(set2)
是不一樣的,使用時我們可以同時存在set1,set2和compositeSet。
而對二級set的修改操作會直接影響到子容器。
如compositeSet.remove(obj);
如果set1和set2都包含了obj,會同時刪去obj。
有用的工具類
這是collections包中最有價值的一個部分,我準備介紹ListUtils
和CollectionUtils
。
ListUtils 列表工具類
- ListUtils.intersection(list1,list2)
取交集 - ListUtils.subtract(list1,list2)
返回list1和list2的差。這里和list1.removeAll(list2)的差別在于:- 前者不改變任何一個集合
- 如果list1中有2個a,list2中有一個a:removeAll會將list1中所有的a都抹去,而subtract結果list1仍然會剩下一個a
- ListUtils.union(list1,list2)
取并集 - ListUtils.removeAll(list1,list2)
不改變list的情況下做removeAll
CollectionUtils 通用的集合工具類
- CollectionUtils.union(c1,c2),CollectionUtils.intersection(c1,c2)
不再解釋 - CollectionUtils.disjunction(c1,c2)
返回兩者的不相交部分的并集,沒想到一個現實場景。。 - CollectionUtils.containsAny(c1,c2)
只要c1包含任何一個c2的元素,返回true
前方高能:
CollectionUtils.find(c,predicate)
重要方法:借助Predicate達到神一般的效果,從此減少一半for循環。返回第一個找到的元素CollectionUtils.filter(c,predicate)
重要方法:同上,直接改變容器c。CollectionUtils.transform(c,transformer)
重要方法:還是神器,但是在jdk8中等同于foreach方法效果。如果jdk<8,可以用這個方法代替CollectionUtils.countMatches(c,predicate)
根據predicate返回有多少元素滿足預言,返回值int。CollectionUtils.select(c,predicate)
根據predicate找出滿足的元素,組成新的collection并返回CollectionUtils.select(c,predicate,outputCollection)
根據predicate找出滿足的元素,加入到outputCollection中。CollectionUtils.isEmpty(c)
簡單實用,是否為null或者空集合