玩转Guava（二）

集合操作

guava对现有jdk 中集合进行了扩展并进行了一系列优化使集合使用起来更加方便。

不可变集合

在开发中很多时候是需要使用不可变集合，不可变集合顾名思义就是说集合是不可被修改的。集合的数据项是在创建的时候提供，并且在整个生命周期中都不可改变。比如我们在购物场景中，用户选完商品最后生成购物清单，每个商品数量和种类不可变，我们要是保存在可变集合中，当某个环节运算不小心将商品数量增加和减少我们是完全不知情的，但是使用不可变集合保存时，当出现异常增加或减少数量，此时会直接报错。

在JDK中提供了Collections.unmodifiableXXX系列方法来实现不可变集合, 但是存在一些问题：

上面通过list创建不可变集合，最后通过向list里面添加数据，不可变集合也随着变化，无法达到真正的不可变集合。JDK提供的不可变集合有如下缺点：

• 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：其数据结构本质还是集合，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。

所以Guava重做了不可变集合。

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(“1”, “2”, “3”)或```` ImmutableMap.of(“1”, 2, “3”, 4);```

• Builder工具，如

  public static final ImmutableSet<Language> LANGUAGE_TYPE =
          ImmutableSet.<Language>builder()
              .addAll(ASIA_LANGUAGE)
              .add(new EuropeLanguage("French","EN"))
              .build();
  

通常情况下我们通过copyOf 方法创建不可变集合，该方法创建不可变集合时有如下特点：

• 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 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。

Guava 不可变集合通过提供asList方法来方便读取集合元素。

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

当我们往ArrayList添加元素时，我们可以放入很多重复的元素，但是当我们需要统计重复元素出现的次数时，需要遍历集合并且统计每个每个元素数量，当我们使用Multiset替换ArrayList 时我们可以很轻松拿到重复元素个数。我们如何理解Multiset呢？我们可以理解为：

• 没有元素顺序限制的ArrayList

• Map<E, Integer>，键为元素，值为计数

当把Multiset看成普通的Collection时，我们可以将其用作ArrayList，支持所有api方法使用：

• 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）。

当我们当把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>，和Map的entrySet类似。
• elementSet()返回所有不重复元素的Set，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。

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。但是BiMap 解决了这个问题，BiMap是特殊的Map：

• 可以用 inverse()反转BiMap<K, V>的键值映射
• 保证值是唯一的，因此 values()返回Set而不是普通的Collection
• 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)。

Table

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：

1. rowMap()：用Map<R, Map<C, V>>表现Table<R, C, V>。同样的， rowKeySet()返回”行”的集合Set。
2. 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。
3. 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）
4. 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：

1. HashBasedTable：本质上用HashMap<R, HashMap<C, V>>实现；
2. TreeBasedTable：本质上用TreeMap<R, TreeMap<C,V>>实现；
3. 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
4. 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。

集合工具类

Lists类提供的常用方法：

Sets类提供的工具方法：

以上方法都是Guava对操作集合类工具方法封装，让开发者操作集合更加简便。

guava对Map提供的工具方法很多，使Map相关操作变得格外简单，以下是相关API：

很多工具方法通过名字就明白其使用场景。