Guava中這些Map技巧可以讓代碼量減少了50%
前言
Guava是google公司開發(fā)的一款Java類庫擴展工具包,內(nèi)含了豐富的API,涵蓋了集合、緩存、并發(fā)、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(yōu)雅,另一方面它補充了很多jdk中沒有的功能,能讓我們開發(fā)中更為高效。
今天Hydra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~
<dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>30.1.1-jre</version> </dependency>
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(shù)。用java中普通的Map
實現(xiàn)的話就需要兩層嵌套:
Map<String,Map<String,Integer>> map=new HashMap<>(); //存放元素 Map<String,Integer> workMap=new HashMap<>(); workMap.put("Jan",20); workMap.put("Feb",28); map.put("Hydra",workMap); //取出元素 Integer dayCount = 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:
Table<String,String,Integer> table= 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 Integer dayCount = 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 Set<String> rowKeys = table.rowKeySet(); Set<String> columnKeys = table.columnKeySet(); //value集合 Collection<Integer> 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(tǒng)計所有rowKey
對應的value
之和為例:
for (String key : table.rowKeySet()) { Set<Map.Entry<String, Integer>> rows = table.row(key).entrySet(); int total = 0; for (Map.Entry<String, Integer> 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(tài)方法transpose
:
Table<String, String, Integer> table2 = Tables.transpose(table); Set<Table.Cell<String, String, Integer>> 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(shù)據(jù)行,打印結果,可以看到row
和column
發(fā)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(shù)據(jù)的格式嗎,如果想要將數(shù)據(jù)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(xiàn)了:
Map<String, Map<String, Integer>> rowMap = table.rowMap(); Map<String, Map<String, Integer>> columnMap = table.columnMap();
查看轉換格式后的Map
中的內(nèi)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(jù)value
查找對應的key
,沒什么簡便的辦法,無論是使用for
循環(huán)還是迭代器,都需要遍歷整個Map
。以循環(huán)keySet
的方式為例:
public List<String> findKey(Map<String, String> map, String val){ List<String> keys=new ArrayList<>(); for (String key : map.keySet()) { if (map.get(key).equals(val)) keys.add(key); } return keys; }
而guava中的BiMap
提供了一種key
和value
雙向關聯(lián)的數(shù)據(jù)結構,先看一個簡單的例子:
HashBiMap<String, String> biMap = 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<String, String> inverse = biMap.inverse(); //使用value獲取key System.out.println(inverse.get("Titan"));
執(zhí)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(xiàn)了一種視圖的關聯(lián),所以對反轉后的BiMap
執(zhí)行的所有操作會作用于原先的BiMap
上。
HashBiMap<String, String> biMap = HashBiMap.create(); biMap.put("Hydra","Programmer"); biMap.put("Tony","IronMan"); biMap.put("Thanos","Titan"); BiMap<String, String> inverse = biMap.inverse(); inverse.put("IronMan","Stark"); System.out.println(biMap);
對反轉后的BiMap
中的內(nèi)容進行了修改后,再看一下原先BiMap
中的內(nèi)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(xiàn)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??匆幌孪旅娴拇a:
HashBiMap<String, String> biMap = 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
:
HashBiMap<String, String> biMap = 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
:
Set<String> values = 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(nèi)容設為集合形式,簡單實現(xiàn)如下:
Map<String, List<Integer>> map=new HashMap<>(); List<Integer> list=new ArrayList<>(); 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(nèi)層集合,可以像使用普通的Map
一樣使用它,定義及放入數(shù)據(jù)如下:
Multimap<String, Integer> multimap = 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(nèi)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(chuàng)建的普通Multimap
的get(key)
方法將返回一個Collection
類型的集合:
Collection<Integer> day = multimap.get("day");
如果在創(chuàng)建時指定為ArrayListMultimap
類型,那么get
方法將返回一個List
:
ArrayListMultimap<String, Integer> multimap = ArrayListMultimap.create(); List<Integer> day = multimap.get("day");
同理,你還可以創(chuàng)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(nèi)容可能是空,看一下下面的例子:
List<Integer> day = multimap.get("day"); List<Integer> 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(lián),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:
ArrayListMultimap<String, Integer> multimap = ArrayListMultimap.create(); multimap.put("day",1); multimap.put("day",2); multimap.put("day",8); multimap.put("month",3); List<Integer> day = multimap.get("day"); List<Integer> 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<K,Collection>
的形式,同樣這個Map
也可以看做一個關聯(lián)的視圖,在這個Map
上的操作會作用于原始的Multimap
。
Map<String, Collection<Integer>> map = multimap.asMap(); for (String key : map.keySet()) { System.out.println(key+" : "+map.get(key)); } map.get("day").add(20); System.out.println(multimap);
執(zhí)行結果:
month : [3]
day : [1, 2, 8]
{month=[3], day=[1, 2, 8, 20]}
4、數(shù)量問題
Multimap
中的數(shù)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.Entry<String, Integer> entry : 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(shù),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(shù)量則會發(fā)生變化:
Set<Map.Entry<String, Collection<Integer>>> 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(jù)分數(shù)對考試成績進行分類,那么代碼中就會出現(xiàn)這樣丑陋的if-else
:
public static String getRank(int score){ if (0<=score && score<60) return "fail"; else if (60<=score && score<=90) return "satisfactory"; else if (90<score && score<=100) return "excellent"; return null; }
而guava中的RangeMap
描述了一種從區(qū)間到特定值的映射關系,讓我們能夠以更為優(yōu)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:
RangeMap<Integer, String> rangeMap = 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(chuàng)建了[0,60)
的左閉右開區(qū)間、[60,90]
的閉區(qū)間、(90,100]
的左開右閉區(qū)間,并分別映射到某個值上。運行結果打?。?/p>
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(qū)間后,再次執(zhí)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<Object> instanceMap = MutableClassToInstanceMap.create(); User user=new User("Hydra",18); Dept dept=new Dept("develop",200); instanceMap.putInstance(User.class,user); instanceMap.putInstance(Dept.class,dept);
使用getInstance
方法取出對象:
User user1 = 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(chuàng)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<Class,Object>
也可以實現(xiàn):
Map<Class,Object> map=new HashMap<>(); User user=new User("Hydra",18); Dept dept=new Dept("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:
public interface ClassToInstanceMap<B> extends Map<Class<? extends B>, 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<Map> instanceMap = MutableClassToInstanceMap.create(); HashMap<String, Object> hashMap = new HashMap<>(); TreeMap<String, Object> treeMap = new TreeMap<>(); ArrayList<Object> list = new ArrayList<>(); instanceMap.putInstance(HashMap.class,hashMap); instanceMap.putInstance(TreeMap.class,treeMap);
這樣是可以正常執(zhí)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(shù)據(jù)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(lián)的視圖會對原始數(shù)據(jù)造成影響等等,具體的使用中大家還需要謹慎一些。
到此這篇關于Guava中這些Map技巧可以讓代碼量減少了50%的文章就介紹到這了,更多相關Guava中Map技巧內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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