跟着 Guava 学 Java 之不可变集合("深入Guava学习Java：掌握不可变集合的应用与实践")

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ithorizon 7个月前 (10-20) 阅读数 13 #后端开发

深入Guava学习Java：掌握不可变集合的应用与实践

一、引言

在Java编程中，集合是一个非常重要的概念。Java提供了多种集合类，如List、Set、Map等，用于存储和管理数据。然而，在使用这些集合时，有时我们需要保证集合中的数据不会被修改，以防止程序出现不可预期的失误。这时，不可变集合就派上了用场。本文将介绍怎样使用Guava库中的不可变集合，以及它在实际编程中的应用与实践。

二、什么是不可变集合

不可变集合是指一旦创建后，其元素和结构都不能被修改的集合。这意味着你不能添加、删除或更改其中的元素。使用不可变集合的好处是它可以尽或许缩减损耗程序的可靠性，缩减失误出现的概率。此外，不可变集合在多线程环境下更加可靠，归因于它天然地避免了并发修改的问题。

三、Guava中的不可变集合

Google的Guava库提供了一系列的不可变集合类，如ImmutableList、ImmutableSet、ImmutableMap等。这些不可变集合类遵循了Java集合框架的约定，令它们可以很容易地替换原有的可变集合。

四、创建不可变集合

创建不可变集合有多种行为，以下是一些常用的方法：

1. 使用of方法

使用of方法可以直接传入元素，创建一个不可变集合。例如：


List immutableList = ImmutableList.of("apple", "banana", "cherry");
Set immutableSet = ImmutableSet.of("apple", "banana", "cherry");
Map immutableMap = ImmutableMap.of("key1", "value1", "key2", "value2");

2. 使用copyOf方法

使用copyOf方法可以将一个可变集合变成不可变集合。例如：


List mutableList = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry");
List immutableList = ImmutableList.copyOf(mutableList);
Set mutableSet = new HashSet<>(Arrays.asList("apple", "banana", "cherry"));
Set immutableSet = ImmutableSet.copyOf(mutableSet);
Map mutableMap = new HashMap<>();
mutableMap.put("key1", "value1");
mutableMap.put("key2", "value2");
Map immutableMap = ImmutableMap.copyOf(mutableMap);

3. 使用Builder

使用Builder可以灵活地构建不可变集合。例如：


List immutableList = ImmutableList.builder()
    .add("apple")
    .add("banana")
    .add("cherry")
    .build();
Set immutableSet = ImmutableSet.builder()
    .add("apple")
    .add("banana")
    .add("cherry")
    .build();
Map immutableMap = ImmutableMap.builder()
    .put("key1", "value1")
    .put("key2", "value2")
    .build();

五、不可变集合的应用与实践

下面将通过一些实际场景，展示不可变集合的应用与实践。

1. 数据库查询导致

当从数据库查询导致时，我们通常不愿望调用方修改这些数据。这时，可以使用不可变集合来封装查询导致：


public List queryEntities() {
    List entities = ...; // 查询数据库
    return ImmutableList.copyOf(entities);
}

2. 线程可靠

在多线程环境中，使用不可变集合可以避免并发修改的问题。例如，在实现一个线程可靠的计数器时，可以使用不可变集合来存储计数器的值：


public class Counter {
    private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }
    public List getCountHistory() {
        return ImmutableList.copyOf(count.getAndSet(0));
    }
}

3. 防止外部修改

在API设计时，我们或许愿望返回的数据不能被外部修改，以保护数据的完整性。这时，可以使用不可变集合来封装数据：


public class MyService {
    private final List data = ImmutableList.of("apple", "banana", "cherry");
    public List getData() {
        return data;
    }
}