Guava是google公司开发的一款Java类库扩展工具包,内含了丰富的API,涵盖了集合、缓存、并发、I/O等多个方面。使用这些API一方面可以简化我们代码,使代码更为优雅,另一方面它补充了很多jdk中没有的功能,能让我们开发中更为高效。
今天要给大家分享的就是Guava中封装的一些关于Map的骚操作,在使用了这些功能后,不得不说一句真香。先引入依赖坐标,然后开始我们的正式体验吧~
com.google.guava guava 30.1.1-jre
Table - 双键Map
java中的Map只允许有一个key和一个value存在,但是guava中的Table允许一个value存在两个key。Table中的两个key分别被称为rowKey和columnKey,也就是行和列。(但是个人感觉将它们理解为行和列并不是很准确,看作两列的话可能会更加合适一些)
举一个简单的例子,假如要记录员工每个月工作的天数。用java中普通的Map实现的话就需要两层嵌套:
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的话就很简单了,看一看简化后的代码:
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");
我们不需要再构建复杂的双层Map,直接一层搞定。除了元素的存取外,下面再看看其他的实用操作。
1、获得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();
分别打印它们的结果,key的集合是不包含重复元素的,value集合则包含了所有元素并没有去重:
[Hydra,Trunks] [Jan,Feb] [20,28,28,16]
2、计算key对应的所有value的和
以统计所有rowKey对应的value之和为例:
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); }
打印结果:
Hydra:48 Trunks:44
3、转换rowKey和columnKey
这一操作也可以理解为行和列的转置,直接调用Tables的静态方法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数据行,打印结果,可以看到row和column发生了互换:
Jan,Hydra:20 Feb,Hydra:28 Jan,Trunks:28 Feb,Trunks:16
4、转为嵌套的Map
还记得我们在没有使用Table前存储数据的格式吗,如果想要将数据还原成嵌套Map的那种形式,使用Table的rowMap或columnMap方法就可以实现了:
Map>rowMap=table.rowMap(); Map >columnMap=table.columnMap();
查看转换格式后的Map中的内容,分别按照行和列进行了汇总:
{Hydra={Jan=20,Feb=28},Trunks={Jan=28,Feb=16}} {Jan={Hydra=20,Trunks=28},Feb={Hydra=28,Trunks=16}}
BiMap - 双向Map
在普通Map中,如果要想根据value查找对应的key,没什么简便的办法,无论是使用for循环还是迭代器,都需要遍历整个Map。以循环keySet的方式为例:
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提供了一种key和value双向关联的数据结构,先看一个简单的例子:
HashBiMapbiMap=HashBiMap.create(); biMap.put("Hydra","Programmer"); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.put("Thanos","Titan"); //使用key获取value System.out.println(biMap.get("Tony")); BiMap inverse=biMap.inverse(); //使用value获取key System.out.println(inverse.get("Titan"));
执行结果,:
IronMan Thanos
看上去很实用是不是?但是使用中还有几个坑得避一下,下面一个个梳理。
1、反转后操作的影响
上面我们用inverse方法反转了原来BiMap的键值映射,但是这个反转后的BiMap并不是一个新的对象,它实现了一种视图的关联,所以对反转后的BiMap执行的所有操作会作用于原先的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);
对反转后的BiMap中的内容进行了修改后,再看一下原先BiMap中的内容:
{Hydra=Programmer,Thanos=Titan,Stark=IronMan}
可以看到,原先值为IronMan时对应的键是Tony,虽然没有直接修改,但是现在键变成了Stark。
2、value不可重复
BiMap的底层继承了Map,我们知道在Map中key是不允许重复的,而双向的BiMap中key和value可以认为处于等价地位,因此在这个基础上加了限制,value也是不允许重复的。看一下下面的代码:
HashBiMapbiMap=HashBiMap.create(); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.put("Stark","IronMan");
这样代码无法正常结束,会抛出一个IllegalArgumentException异常:
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方法强制替换掉原有的key:
HashBiMapbiMap=HashBiMap.create(); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.forcePut("Stark","IronMan");
打印一下替换后的BiMap:
{Stark=IronMan}
顺带多说一句,由于BiMap的value是不允许重复的,因此它的values方法返回的是没有重复的Set,而不是普通Collection:
Setvalues=biMap.values();
Multimap - 多值Map
java中的Map维护的是键值一对一的关系,如果要将一个键映射到多个值上,那么就只能把值的内容设为集合形式,简单实现如下:
Map>map=newHashMap<>(); List list=newArrayList<>(); list.add(1); list.add(2); map.put("day",list);
guava中的Multimap提供了将一个键映射到多个值的形式,使用起来无需定义复杂的内层集合,可以像使用普通的Map一样使用它,定义及放入数据如下:
Multimapmultimap=ArrayListMultimap.create(); multimap.put("day",1); multimap.put("day",2); multimap.put("day",8); multimap.put("month",3);
打印这个Multimap的内容,可以直观的看到每个key对应的都是一个集合:
{month=[3],day=[1,2,8]}
1、获取值的集合
在上面的操作中,创建的普通Multimap的get(key)方法将返回一个Collection类型的集合:
Collectionday=multimap.get("day");
如果在创建时指定为ArrayListMultimap类型,那么get方法将返回一个List:
ArrayListMultimapmultimap=ArrayListMultimap.create(); List day=multimap.get("day");
同理,你还可以创建HashMultimap、TreeMultimap等类型的Multimap。
Multimap的get方法会返回一个非null的集合,但是这个集合的内容可能是空,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);
打印结果:
[1,2,8] []
2、操作get后的集合
和BiMap的使用类似,使用get方法返回的集合也不是一个独立的对象,可以理解为集合视图的关联,对这个新集合的操作仍然会作用于原始的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);//这个0是下标 month.add(12); System.out.println(multimap);
查看修改后的结果:
{month=[3,12],day=[2,8]}
3、转换为Map
使用asMap方法,可以将Multimap转换为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);
执行结果:
month:[3] day:[1,2,8] {month=[3],day=[1,2,8,20]}
4、数量问题
Multimap中的数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()); }
打印结果:
4 4 month,3 day,1 day,2 day,8
这是因为size()方法返回的是所有key到单个value的映射,因此结果为4,entries()方法同理,返回的是key和单个value的键值对集合。但是它的keySet中保存的是不同的key的个数,例如下面这行代码打印的结果就会是2。
System.out.println(multimap.keySet().size());
再看看将它转换为Map后,数量则会发生变化:
Set>>entries=multimap.asMap().entrySet(); System.out.println(entries.size());
代码运行结果是2,因为它得到的是key到Collection的映射关系。
RangeMap - 范围Map
先看一个例子,假设我们要根据分数对考试成绩进行分类,那么代码中就会出现这样丑陋的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描述了一种从区间到特定值的映射关系,让我们能够以更为优雅的方法来书写代码。下面用RangeMap改造上面的代码并进行测试:
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));
在上面的代码中,先后创建了[0,60)的左闭右开区间、[60,90]的闭区间、(90,100]的左开右闭区间,并分别映射到某个值上。运行结果打印:
fail satisfactory satisfactory excellent
当然我们也可以移除一段空间,下面的代码移除了[70,80]这一闭区间后,再次执行get时返回结果为null:
rangeMap.remove(Range.closed(70,80)); System.out.println(rangeMap.get(75));
ClassToInstanceMap - 实例Map
ClassToInstanceMap是一个比较特殊的Map,它的键是Class,而值是这个Class对应的实例对象。先看一个简单使用的例子,使用putInstance方法存入对象:
ClassToInstanceMap
使用getInstance方法取出对象:
Useruser1=instanceMap.getInstance(User.class); System.out.println(user==user1);
运行结果打印了true,说明了取出的确实是我们之前创建并放入的那个对象。
大家可能会疑问,如果只是存对象的话,像下面这样用普通的Map
也可以实现:
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这种方式有什么好处呢?
首先,这里最明显的就是在取出对象时省去了复杂的强制类型转换,避免了手动进行类型转换的错误。其次,我们可以看一下ClassToInstanceMap接口的定义,它是带有泛型的:
publicinterfaceClassToInstanceMapextendsMap,B>{...}
这个泛型同样可以起到对类型进行约束的作用,value要符合key所对应的类型,再看看下面的例子:
ClassToInstanceMap
这样是可以正常执行的,因为HashMap和TreeMap都集成了Map父类,但是如果想放入其他类型,就会编译报错:
所以,如果你想缓存对象,又不想做复杂的类型校验,那么使用方便的ClassToInstanceMap就可以了。
总结
本文介绍了guava中5种对Map的扩展数据结构,它们提供了非常实用的功能,能很大程度的简化我们的代码。但是同时使用中也有不少需要避开的坑,例如修改关联的视图会对原始数据造成影响等等,具体的使用中大家还需要谨慎一些。
审核编辑:刘清
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原文标题:Guava中这些Map的骚操作,让我的代码量减少了50%
文章出处:【微信号:芋道源码,微信公众号:芋道源码】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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