【精通函数式编程】(七) Collection在Java8和9中的增强

简介: Collection、Map API在java8以后的版本重大更新就是引入了流,添加了多个默认方法,例如Arrays.asList、.of、remove*、replace*、sort、forEach、merge等等,介绍了变化最大的一个数据结构ConcurrentHashMap

 

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导读

Collection、Map API在java8以后的版本重大更新就是引入了流,添加了多个默认方法,例如Arrays.asList、.of、remove*、replace*、sort、forEach、merge等等,介绍了变化最大的一个数据结构ConcurrentHashMap

一、集合工厂(Arrays.asList、List.of、Set.of、Map.of)

java8、9引入了新方法,例如Arrays.asList、List.of、Set.of可以很便捷的创建 Collection及其子类

Arrays.asList是一个静态工厂,该方法适用于对象型数据的数组(String、Integer…),不建议使用于基本数据类型的数组(因为会被当成一个整体的对象),将数组与List列表链接起来:当更新其一个时,另一个自动更新,不支持add()、remove()、clear() 等方法

public static void main(String[] args) {
    // 该方法适用于对象型数据的数组(String、Integer…)
    String[] strings = {"aa", "bb", "cc"};
    List<String> stringList = Arrays.asList(strings);
    // 该方法不建议使用于基本数据类型的数组(byte,short,int,long,float,double,boolean)
    int[] ints = new int[]{1, 2, 3};
    List intList = Arrays.asList(ints);
    System.out.println(Arrays.toString(intList.toArray()));
    // 将数组与List列表链接起来:当更新其一个时,另一个自动更新
    stringList.set(0, "dd");
    System.out.println(stringList + " == " + Arrays.toString(strings));
    // java.lang.UnsupportedOperationException
    stringList.add(3, "ee");
}

List.of Arrays.asList、Set.of 创建不可变的set集合,如果有重复值 java.lang.IllegalArgumentException: duplicate element:、Map.of 交替的以列表中的元素作为键值对

public static void main(String[] args) {
    // 该方法适用于对象型数据的数组
    List<String> list = List.of("aa", "bb", "cc");
    // 创建不可变的set集合,如果有重复值 java.lang.IllegalArgumentException: duplicate element:
    Set<String> set = Set.of("aa", "bb", "cc");
    // 交替的以列表中的元素作为键值对
    Map<? extends Serializable, String> map = Map.of(123, "aa", "bb", "cc");
}

二、List、Set方法增强(removeIf、replaceAll、sort)

API是不断演进的,前几讲说过,java想在go、python等语言中保持活力需要不断迭代,不断接收新的需求和适配新型的硬件

removeIf,可以移除集合中满足某个条件的所有元素,作用是按照一定规则过滤集合中的元素,这个方法和 Stream流中的 filter方法不一样,filter不会对数据源改变

replaceAll ,可以对集合中每个元素执行操作并返回替换后的结果集,类似于Stream流中的 map方法,map是生成新元素,replaceAll 是修改集合元素

public static void main(String[] args) {
    List<OrderInfo> orderInfos = Arrays.asList(new OrderInfo("456", BigDecimal.ONE),
            new OrderInfo("123", BigDecimal.TEN));
    // 订单号又小到大排序
    orderInfos.sort(Comparator.comparing(OrderInfo::getOrderId));
    System.out.println(orderInfos);
    // 订单金额又大到小排序
    orderInfos.sort((o1, o2) -> o1.getOrderAmt().compareTo(o2.getOrderAmt()) < 0 ? 1 : -1);
    System.out.println(orderInfos);
    // 注:不可是 .of 工厂创建的集合
    orderInfos.replaceAll(orderInfo -> new OrderInfo("123", BigDecimal.ONE));
    System.out.println(orderInfos);
    // 注:不可是Arrays.asList工厂创建的集合
    orderInfos.removeIf(orderInfo -> "456".equals(orderInfo.getOrderId()));
    System.out.println(orderInfos);
}

sort,Arrays.sort是我们常用来排序数组的方法,不止如此,其实Collections.sort方法中也是直接拿到集合中的元素数组作为入参直接调用Arrays.sort方法的。

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legacyMergeSort是一个插入排序+分治思想+归并的排序思路,ComparableTimSort算法采取了分治+归并的排序思想,对数组内元素进行排序的,当元素没有具体值时,则会根据数组中的假定的比较器Comparable.compareTo进行元素的比较排序

三、Map方法增强(forEach、Entry.comparingBy*、compute*、remove、replace*、merge)

Map增强最多,增加了多个新方法,forEach 可以遍历map中每个元素,sorted 按照odrId排序,,ap+.entrySet().stream()转换成Streeam流,remove/replace/compute前面介绍过,这里不再追叙。

public static void main(String[] args) {
    Map<String, OrderInfo> orderInfos = Map.of("456", new OrderInfo("456", BigDecimal.ONE),
            "123", new OrderInfo("123", BigDecimal.TEN));
    // forEach 可以遍历map中每个元素
    orderInfos.forEach((odrId, orderInfo) -> System.out.println(odrId));
    // sorted 按照odrId排序
    orderInfos.entrySet().stream().sorted(Map.Entry.comparingByKey()).forEachOrdered(System.out::print);
    System.out.println();
    // merge两个map
    Map<String, OrderInfo> orderInfoMap0 = Map.of("456", new OrderInfo("456", BigDecimal.ONE));
    Map<String, OrderInfo> orderInfoMap1 = Map.of("456", new OrderInfo("456", BigDecimal.ONE));
    Map<String, OrderInfo> orderInfoMap = new HashMap<>(orderInfoMap0);
    orderInfoMap1.forEach((o1, o2) -> orderInfoMap.merge(o1, o2, (k1, k2) -> k2));
    orderInfoMap.entrySet().stream().forEachOrdered(System.out::print);
}

四、ConcurrentHashMap增强

ConcurrentHashMap 改良数据结构,原ConcurrentHashMap使用 桶(数组+链表,List实现),但是数据存储在桶中必然需要hash值访问,如果大量 key 返回一样的hash值,他的查询的时间复杂度就是O(n),为了改善性能改为,数组+链表+红黑树(也叫sorted tree排序树)

ConcurrentHashMap提供了一个新的方法计数,size()方法和mappingCount()方法的有什么异同呢?size()最大值是 Integer 类型的最大值,但是 Map 的 size 可能超过 MAX_VALUE, 所以还有一个方法 mappingCount(),JDK 的建议使用 mappingCount() 而不是size()。KeySetView 将ConcurrentHashMap视图作为Set ,其中可以通过映射到公共值来可选地启用添加。

public static void main(String[] args) {
    Map map = Map.of("456", new OrderInfo("456", BigDecimal.ONE),
            "123", new OrderInfo("123", BigDecimal.TEN));
    ConcurrentHashMap hashMap = new ConcurrentHashMap(map);
    // ConcurrentHashMap计数
    System.out.println(hashMap.mappingCount());
    // set视图
    ConcurrentHashMap.KeySetView keySetView = hashMap.keySet();
    System.out.println(keySetView.getMap());
    System.out.println(keySetView);
}

总结

Collection、Map API在java8以后的版本重大更新就是引入了流,添加了多个默认方法,例如Arrays.asList、.of、remove*、replace*、sort、forEach、merge等等,介绍了变化最大的一个数据结构ConcurrentHashMap

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