Guava是google公司開發的一款Java類庫擴展工具包,內含了豐富的API,涵蓋了集合、緩存、并發、I/O等多個方面。使用這些API一方面可以簡化我們代碼,使代碼更為優雅,另一方面它補充了很多jdk中沒有的功能,能讓我們開發中更為高效。
今天要給大家分享的就是Guava中封裝的一些關于Map的騷操作,在使用了這些功能后,不得不說一句真香。先引入依賴坐標,然后開始我們的正式體驗吧~
com.google.guava guava 30.1.1-jre
Table - 雙鍵Map
java中的Map只允許有一個key和一個value存在,但是guava中的Table允許一個value存在兩個key。Table中的兩個key分別被稱為rowKey和columnKey,也就是行和列。(但是個人感覺將它們理解為行和列并不是很準確,看作兩列的話可能會更加合適一些)
舉一個簡單的例子,假如要記錄員工每個月工作的天數。用java中普通的Map實現的話就需要兩層嵌套:
Map>map=newHashMap<>(); //存放元素 Map workMap=newHashMap<>(); workMap.put("Jan",20); workMap.put("Feb",28); map.put("Hydra",workMap); //取出元素 IntegerdayCount=map.get("Hydra").get("Jan");
如果使用Table的話就很簡單了,看一看簡化后的代碼:
Tabletable=HashBasedTable.create(); //存放元素 table.put("Hydra","Jan",20); table.put("Hydra","Feb",28); table.put("Trunks","Jan",28); table.put("Trunks","Feb",16); //取出元素 IntegerdayCount=table.get("Hydra","Feb");
我們不需要再構建復雜的雙層Map,直接一層搞定。除了元素的存取外,下面再看看其他的實用操作。
1、獲得key或value的集合
//rowKey或columnKey的集合 SetrowKeys=table.rowKeySet(); Set columnKeys=table.columnKeySet(); //value集合 Collection values=table.values();
分別打印它們的結果,key的集合是不包含重復元素的,value集合則包含了所有元素并沒有去重:
[Hydra,Trunks] [Jan,Feb] [20,28,28,16]
2、計算key對應的所有value的和
以統計所有rowKey對應的value之和為例:
for(Stringkey:table.rowKeySet()){ Set>rows=table.row(key).entrySet(); inttotal=0; for(Map.Entry row:rows){ total+=row.getValue(); } System.out.println(key+":"+total); }
打印結果:
Hydra:48 Trunks:44
3、轉換rowKey和columnKey
這一操作也可以理解為行和列的轉置,直接調用Tables的靜態方法transpose:
Tabletable2=Tables.transpose(table); Set >cells=table2.cellSet(); cells.forEach(cell-> System.out.println(cell.getRowKey()+","+cell.getColumnKey()+":"+cell.getValue()) );
利用cellSet方法可以得到所有的數據行,打印結果,可以看到row和column發生了互換:
Jan,Hydra:20 Feb,Hydra:28 Jan,Trunks:28 Feb,Trunks:16
4、轉為嵌套的Map
還記得我們在沒有使用Table前存儲數據的格式嗎,如果想要將數據還原成嵌套Map的那種形式,使用Table的rowMap或columnMap方法就可以實現了:
Map>rowMap=table.rowMap(); Map >columnMap=table.columnMap();
查看轉換格式后的Map中的內容,分別按照行和列進行了匯總:
{Hydra={Jan=20,Feb=28},Trunks={Jan=28,Feb=16}} {Jan={Hydra=20,Trunks=28},Feb={Hydra=28,Trunks=16}}
BiMap - 雙向Map
在普通Map中,如果要想根據value查找對應的key,沒什么簡便的辦法,無論是使用for循環還是迭代器,都需要遍歷整個Map。以循環keySet的方式為例:
publicListfindKey(Map map,Stringval){ List keys=newArrayList<>(); for(Stringkey:map.keySet()){ if(map.get(key).equals(val)) keys.add(key); } returnkeys; }
而guava中的BiMap提供了一種key和value雙向關聯的數據結構,先看一個簡單的例子:
HashBiMapbiMap=HashBiMap.create(); biMap.put("Hydra","Programmer"); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.put("Thanos","Titan"); //使用key獲取value System.out.println(biMap.get("Tony")); BiMap inverse=biMap.inverse(); //使用value獲取key System.out.println(inverse.get("Titan"));
執行結果,:
IronMan Thanos
看上去很實用是不是?但是使用中還有幾個坑得避一下,下面一個個梳理。
1、反轉后操作的影響
上面我們用inverse方法反轉了原來BiMap的鍵值映射,但是這個反轉后的BiMap并不是一個新的對象,它實現了一種視圖的關聯,所以對反轉后的BiMap執行的所有操作會作用于原先的BiMap上。
HashBiMapbiMap=HashBiMap.create(); biMap.put("Hydra","Programmer"); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.put("Thanos","Titan"); BiMap inverse=biMap.inverse(); inverse.put("IronMan","Stark"); System.out.println(biMap);
對反轉后的BiMap中的內容進行了修改后,再看一下原先BiMap中的內容:
{Hydra=Programmer,Thanos=Titan,Stark=IronMan}
可以看到,原先值為IronMan時對應的鍵是Tony,雖然沒有直接修改,但是現在鍵變成了Stark。
2、value不可重復
BiMap的底層繼承了Map,我們知道在Map中key是不允許重復的,而雙向的BiMap中key和value可以認為處于等價地位,因此在這個基礎上加了限制,value也是不允許重復的。看一下下面的代碼:
HashBiMapbiMap=HashBiMap.create(); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.put("Stark","IronMan");
這樣代碼無法正常結束,會拋出一個IllegalArgumentException異常:
如果你非想把新的key映射到已有的value上,那么也可以使用forcePut方法強制替換掉原有的key:
HashBiMapbiMap=HashBiMap.create(); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.forcePut("Stark","IronMan");
打印一下替換后的BiMap:
{Stark=IronMan}
順帶多說一句,由于BiMap的value是不允許重復的,因此它的values方法返回的是沒有重復的Set,而不是普通Collection:
Setvalues=biMap.values();
Multimap - 多值Map
java中的Map維護的是鍵值一對一的關系,如果要將一個鍵映射到多個值上,那么就只能把值的內容設為集合形式,簡單實現如下:
Map>map=newHashMap<>(); List list=newArrayList<>(); list.add(1); list.add(2); map.put("day",list);
guava中的Multimap提供了將一個鍵映射到多個值的形式,使用起來無需定義復雜的內層集合,可以像使用普通的Map一樣使用它,定義及放入數據如下:
Multimapmultimap=ArrayListMultimap.create(); multimap.put("day",1); multimap.put("day",2); multimap.put("day",8); multimap.put("month",3);
打印這個Multimap的內容,可以直觀的看到每個key對應的都是一個集合:
{month=[3],day=[1,2,8]}
1、獲取值的集合
在上面的操作中,創建的普通Multimap的get(key)方法將返回一個Collection類型的集合:
Collectionday=multimap.get("day");
如果在創建時指定為ArrayListMultimap類型,那么get方法將返回一個List:
ArrayListMultimapmultimap=ArrayListMultimap.create(); List day=multimap.get("day");
同理,你還可以創建HashMultimap、TreeMultimap等類型的Multimap。
Multimap的get方法會返回一個非null的集合,但是這個集合的內容可能是空,看一下下面的例子:
Listday=multimap.get("day"); List year=multimap.get("year"); System.out.println(day); System.out.println(year);
打印結果:
[1,2,8] []
2、操作get后的集合
和BiMap的使用類似,使用get方法返回的集合也不是一個獨立的對象,可以理解為集合視圖的關聯,對這個新集合的操作仍然會作用于原始的Multimap上,看一下下面的例子:
ArrayListMultimapmultimap=ArrayListMultimap.create(); multimap.put("day",1); multimap.put("day",2); multimap.put("day",8); multimap.put("month",3); List day=multimap.get("day"); List month=multimap.get("month"); day.remove(0);//這個0是下標 month.add(12); System.out.println(multimap);
查看修改后的結果:
{month=[3,12],day=[2,8]}
3、轉換為Map
使用asMap方法,可以將Multimap轉換為Map
Map>map=multimap.asMap(); for(Stringkey:map.keySet()){ System.out.println(key+":"+map.get(key)); } map.get("day").add(20); System.out.println(multimap);
執行結果:
month:[3] day:[1,2,8] {month=[3],day=[1,2,8,20]}
4、數量問題
Multimap中的數量在使用中也有些容易混淆的地方,先看下面的例子:
System.out.println(multimap.size()); System.out.println(multimap.entries().size()); for(Map.Entryentry:multimap.entries()){ System.out.println(entry.getKey()+","+entry.getValue()); }
打印結果:
4 4 month,3 day,1 day,2 day,8
這是因為size()方法返回的是所有key到單個value的映射,因此結果為4,entries()方法同理,返回的是key和單個value的鍵值對集合。但是它的keySet中保存的是不同的key的個數,例如下面這行代碼打印的結果就會是2。
System.out.println(multimap.keySet().size());
再看看將它轉換為Map后,數量則會發生變化:
Set>>entries=multimap.asMap().entrySet(); System.out.println(entries.size());
代碼運行結果是2,因為它得到的是key到Collection的映射關系。
RangeMap - 范圍Map
先看一個例子,假設我們要根據分數對考試成績進行分類,那么代碼中就會出現這樣丑陋的if-else:
publicstaticStringgetRank(intscore){ if(0<=score?&&?score<60) ????????return?"fail"; ????else?if?(60<=score?&&?score<=90) ????????return?"satisfactory"; ????else?if?(90
而guava中的RangeMap描述了一種從區間到特定值的映射關系,讓我們能夠以更為優雅的方法來書寫代碼。下面用RangeMap改造上面的代碼并進行測試:
RangeMaprangeMap=TreeRangeMap.create(); rangeMap.put(Range.closedOpen(0,60),"fail"); rangeMap.put(Range.closed(60,90),"satisfactory"); rangeMap.put(Range.openClosed(90,100),"excellent"); System.out.println(rangeMap.get(59)); System.out.println(rangeMap.get(60)); System.out.println(rangeMap.get(90)); System.out.println(rangeMap.get(91));
在上面的代碼中,先后創建了[0,60)的左閉右開區間、[60,90]的閉區間、(90,100]的左開右閉區間,并分別映射到某個值上。運行結果打印:
fail satisfactory satisfactory excellent
當然我們也可以移除一段空間,下面的代碼移除了[70,80]這一閉區間后,再次執行get時返回結果為null:
rangeMap.remove(Range.closed(70,80)); System.out.println(rangeMap.get(75));
ClassToInstanceMap - 實例Map
ClassToInstanceMap是一個比較特殊的Map,它的鍵是Class,而值是這個Class對應的實例對象。先看一個簡單使用的例子,使用putInstance方法存入對象:
ClassToInstanceMap
使用getInstance方法取出對象:
Useruser1=instanceMap.getInstance(User.class); System.out.println(user==user1);
運行結果打印了true,說明了取出的確實是我們之前創建并放入的那個對象。
大家可能會疑問,如果只是存對象的話,像下面這樣用普通的Map
也可以實現:
Mapmap=newHashMap<>(); Useruser=newUser("Hydra",18); Deptdept=newDept("develop",200); map.put(User.class,user); map.put(Dept.class,dept);
那么,使用ClassToInstanceMap這種方式有什么好處呢?
首先,這里最明顯的就是在取出對象時省去了復雜的強制類型轉換,避免了手動進行類型轉換的錯誤。其次,我們可以看一下ClassToInstanceMap接口的定義,它是帶有泛型的:
publicinterfaceClassToInstanceMapextendsMap,B>{...}
這個泛型同樣可以起到對類型進行約束的作用,value要符合key所對應的類型,再看看下面的例子:
ClassToInstanceMap
這樣是可以正常執行的,因為HashMap和TreeMap都集成了Map父類,但是如果想放入其他類型,就會編譯報錯:
所以,如果你想緩存對象,又不想做復雜的類型校驗,那么使用方便的ClassToInstanceMap就可以了。
總結
本文介紹了guava中5種對Map的擴展數據結構,它們提供了非常實用的功能,能很大程度的簡化我們的代碼。但是同時使用中也有不少需要避開的坑,例如修改關聯的視圖會對原始數據造成影響等等,具體的使用中大家還需要謹慎一些。
審核編輯:劉清
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原文標題:Guava中這些Map的騷操作,讓我的代碼量減少了50%
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