最近在看一个同学代码的时候,发现代码中大量使用了 Google 开源的 Guava 核心库中的内容,让代码简单清晰了不少,故学习分享出 Guava 中我认为最实用的功能。
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Guava 项目是 Google 公司开源的 Java 核心库,它主要是包含一些在 Java 开发中经常使用到的功能,如数据校验、不可变集合、计数集合,集合增强操作、I/O、缓存、字符串操作等。并且 Guava 广泛用于 Google 内部的 Java 项目中,也被其他公司广泛使用,甚至在新版 JDK 中直接引入了 Guava 中的优秀类库,所以质量毋庸置疑。
使用方式直接 mavan 依赖引入。
com.google.guava guava 30.0-jre
数据校验说来十分简单,一是非空判断,二是预期值判断。非空判断我想每一个 Java 开发者都很熟悉,一开始都经常和 NullPointException 打交道。处理的方式我们自然是一个 if( xx == null) 就能轻松解决。预期值判断也是类似,检查数据值是不是自己想要的结果即可。
即使这么简单的操作,我们是不是还经常出错呢?而且写起来的代码总是一行判断一行异常抛出,怎么看都觉得那么优雅。还好,现在就来尝试第一次使用 Guava 吧。
非空判断
- String param = "未读代码";
- String name = Preconditions.checkNotNull(param);
- System.out.println(name); // 未读代码
- String param2 = null;
- String name2 = Preconditions.checkNotNull(param2); // NullPointerException
- System.out.println(name2);
引入了 Guava 后可以直接使用 Preconditions.checkNotNull 进行非空判断,好处为觉得有两个,一是语义清晰代码优雅;二是你也可以自定义报错信息,这样如果参数为空,报错的信息清晰,可以直接定位到具体参数。
- String param2 = null;
- String name2 = Preconditions.checkNotNull(param2,"param2 is null");
- // java.lang.NullPointerException: param2 is null
预期值判断
和非空判断类似,可以比较当前值和预期值,如果不相等可以自定义报错信息抛出。
- String param = "www.wdbyte.com2";
- String wdbyte = "www.wdbyte.com";
- Preconditions.checkArgument(wdbyte.equals(param), "[%s] 404 NOT FOUND", param);
- // java.lang.IllegalArgumentException: [www.wdbyte.com2] 404 NOT FOUND
是否越界
Preconditions 类还可以用来检查数组和集合的元素获取是否越界。
- // Guava 中快速创建ArrayList
- List
list = Lists.newArrayList("a", "b", "c", "d"); - // 开始校验
- int index = Preconditions.checkElementIndex(5, list.size());
- // java.lang.IndexOutOfBoundsException: index (5) must be less than size (4)
代码中快速创建 List 的方式也是 Guava 提供的,后面会详细介绍 Guava 中集合创建的超多姿势。
创建不可变集合是我个人最喜欢 Guava 的一个原因,因为创建一个不能删除、不能修改、不能增加元素的集合实在是太实用了。这样的集合你完全不用担心发生什么问题,总的来说有下面几个优点:
创建方式
说了那么多,那么到底怎么使用呢?赶紧撸起代码来。
- // 创建方式1:of
- ImmutableSet
immutableSet = ImmutableSet.of("a", "b", "c"); - immutableSet.forEach(System.out::println);
- // a
- // b
- // c
- // 创建方式2:builder
- ImmutableSet
immutableSet2 = ImmutableSet. builder() - .add("hello")
- .add(new String("未读代码"))
- .build();
- immutableSet2.forEach(System.out::println);
- // hello
- // 未读代码
- // 创建方式3:从其他集合中拷贝创建
- ArrayList
arrayList = new ArrayList(); - arrayList.add("www.wdbyte.com");
- arrayList.add("https");
- ImmutableSet
immutableSet3 = ImmutableSet.copyOf(arrayList); - immutableSet3.forEach(System.out::println);
- // www.wdbyte.com
- // https
都可以正常打印遍历结果,但是如果进行增删改,会直接报 UnsupportedOperationException .
其实 JDK 中也提供了一个不可变集合,可以像下面这样创建。
- ArrayList
arrayList = new ArrayList(); - arrayList.add("www.wdbyte.com");
- arrayList.add("https");
- // JDK Collections 创建不可变 List
- List
list = Collections.unmodifiableList(arrayList); - list.forEach(System.out::println);// www.wdbyte.com https
- list.add("未读代码"); // java.lang.UnsupportedOperationException
注意事项
1.使用 Guava 创建的不可变集合是拒绝 null 值的,因为在 Google 内部调查中,95% 的情况下都不需要放入 null 值。
2.使用 JDK 提供的不可变集合创建成功后,原集合添加元素会体现在不可变集合中,而 Guava 的不可变集合不会有这个问题。
- List
arrayList = new ArrayList<>(); - arrayList.add("a");
- arrayList.add("b");
- List
jdkList = Collections.unmodifiableList(arrayList); - ImmutableList
immutableList = ImmutableList.copyOf(arrayList); - arrayList.add("ccc");
- jdkList.forEach(System.out::println);// result: a b ccc
- System.out.println("-------");
- immutableList.forEach(System.out::println);// result: a b
3.如果不可变集合的元素是引用对象,那么引用对象的属性是可以更改的。
不可变集合除了上面演示的 set 之外,还有很多不可变集合,下面是 Guava 中不可变集合和其他集合的对应关系。
可变集合接口 | 属于JDK还是Guava | 不可变版本 |
---|---|---|
Collection | JDK | ImmutableCollection |
List | JDK | ImmutableList |
Set | JDK | ImmutableSet |
SortedSet/NavigableSet | JDK | ImmutableSortedSet |
Map | JDK | ImmutableMap |
SortedMap | JDK | ImmutableSortedMap |
Multiset | Guava | ImmutableMultiset |
SortedMultiset | Guava | ImmutableSortedMultiset |
Multimap | Guava | ImmutableMultimap |
ListMultimap | Guava | ImmutableListMultimap |
SetMultimap | Guava | ImmutableSetMultimap |
BiMap | Guava | ImmutableBiMap |
ClassToInstanceMap | Guava | ImmutableClassToInstanceMap |
Table | Guava | ImmutableTable |
集合操作工厂
其实这里只会介绍一个创建方法,但是为什么还是单独拿出来介绍了呢?看下去你就会大呼好用。虽然 JDK 中已经提供了大量的集合相关的操作方法,用起来也是非常的方便,但是 Guava 还是增加了一些十分好用的方法,保证让你用上一次就爱不释手,
创建集合。
- // 创建一个 ArrayList 集合
- List
list1 = Lists.newArrayList(); - // 创建一个 ArrayList 集合,同时塞入3个数据
- List
list2 = Lists.newArrayList("a", "b", "c"); - // 创建一个 ArrayList 集合,容量初始化为10
- List
list3 = Lists.newArrayListWithCapacity(10); - LinkedList
linkedList1 = Lists.newLinkedList(); - CopyOnWriteArrayList
cowArrayList = Lists.newCopyOnWriteArrayList(); - HashMap
- ConcurrentMap
- TreeMap
treeMap = Maps.newTreeMap(); - HashSet
- HashSet
newHashSet = Sets.newHashSet("a", "a", "b", "c");
Guava 为每一个集合都添加了工厂方法创建方式,上面已经展示了部分集合的工厂方法创建方式。是不是十分的好用呢。而且可以在创建时直接扔进去几个元素,这个简直太赞了,再也不用一个个 add 了。
集合交集并集差集
过于简单,直接看代码和输出结果吧。
- Set
newHashSet1 = Sets.newHashSet("a", "a", "b", "c"); - Set
newHashSet2 = Sets.newHashSet("b", "b", "c", "d"); - // 交集
- SetView
intersectionSet = Sets.intersection(newHashSet1, newHashSet2); - System.out.println(intersectionSet); // [b, c]
- // 并集
- SetView
unionSet = Sets.union(newHashSet1, newHashSet2); - System.out.println(unionSet); // [a, b, c, d]
- // newHashSet1 中存在,newHashSet2 中不存在
- SetView
setView = Sets.difference(newHashSet1, newHashSet2); - System.out.println(setView); // [a]
这个真的太有用了,因为我们经常会需要设计可以计数的集合,或者 value 是 List 的 Map 集合,如果说你不太明白,看下面这段代码,是否某天夜里你也这样写过。
1.统计相同元素出现的次数(下面的代码我已经尽可能精简写法了)。
JDK 原生写法:
- // Java 统计相同元素出现的次数。
- List
words = Lists.newArrayList("a", "b", "c", "d", "a", "c"); - Map
countMap = new HashMap (); - for (String word : words) {
- Integer count = countMap.get(word);
- count = (count == null) ? 1 : ++count;
- countMap.put(word, count);
- }
- countMap.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));
- /**
- * result:
- * a:2
- * b:1
- * c:2
- * d:1
- */
尽管已经尽量优化代码,代码量还是不少的,那么在 Guava 中有什么不一样呢?在 Guava. 中主要是使用 HashMultiset 类,看下面。
- ArrayList
arrayList = Lists.newArrayList("a", "b", "c", "d", "a", "c"); - HashMultiset
multiset = HashMultiset.create(arrayList); - multiset.elementSet().forEach(s -> System.out.println(s + ":" + multiset.count(s)));
- /**
- * result:
- * a:2
- * b:1
- * c:2
- * d:1
- */
是的,只要把元素添加进去就行了,不用在乎是否重复,最后都可以使用 count 方法统计重复元素数量。看着舒服,写着优雅,HashMultiset 是 Guava 中实现的 Collection 类,可以轻松统计元素数量。
2.一对多,value 是 List 的 Map 集合。
假设一个场景,需要把很多动物按照种类进行分类,我相信最后你会写出类似的代码。
JDK 原生写法:
- HashMap
> animalMap = new HashMap<>(); - HashSet
dogSet = new HashSet<>(); - dogSet.add("旺财");
- dogSet.add("大黄");
- animalMap.put("狗", dogSet);
- HashSet
catSet = new HashSet<>(); - catSet.add("加菲");
- catSet.add("汤姆");
- animalMap.put("猫", catSet);
- System.out.println(animalMap.get("猫")); // [加菲, 汤姆]
最后一行查询猫得到了猫类的 "加菲" 和 ”汤姆“。这个代码简直太烦做了,如果使用 Guava 呢?
- // use guava
- HashMultimap
multimap = HashMultimap.create(); - multimap.put("狗", "大黄");
- multimap.put("狗", "旺财");
- multimap.put("猫", "加菲");
- multimap.put("猫", "汤姆");
- System.out.println(multimap.get("猫")); // [加菲, 汤姆]
HashMultimap 可以扔进去重复的 key 值,最后获取时可以得到所有的 value 值,可以看到输出结果和 JDK 写法上是一样的,但是代码已经无比清爽。
作为开发中最长使用的数据类型,字符串操作的增强可以让开发更加高效。
字符拼接
JDK 8 中其实已经内置了字符串拼接方法,但是它只是简单的拼接,没有额外操作,比如过滤掉 null 元素,去除前后空格等。先看一下 JDK 8 中字符串拼接的几种方式。
- // JDK 方式一
- ArrayList
list = Lists.newArrayList("a", "b", "c", null); - String join = String.join(",", list);
- System.out.println(join); // a,b,c,null
- // JDK 方式二
- String result = list.stream().collect(Collectors.joining(","));
- System.out.println(result); // a,b,c,null
- // JDK 方式三
- StringJoiner stringJoiner = new StringJoiner(",");
- list.forEach(stringJoiner::add);
- System.out.println(stringJoiner.toString()); // a,b,c,null
可以看到 null 值也被拼接到了字符串里,这有时候不是我们想要的,那么使用 Guava 有什么不一样呢?
- ArrayList
list = Lists.newArrayList("a", "b", "c", null); - String join = Joiner.on(",").skipNulls().join(list);
- System.out.println(join); // a,b,c
- String join1 = Joiner.on(",").useForNull("空值").join("旺财", "汤姆", "杰瑞", null);
- System.out.println(join1); // 旺财,汤姆,杰瑞,空值
可以看到使用 skipNulls() 可以跳过空值,使用 useFornull(String) 可以为空值自定义显示文本。
字符串分割
JDK 中是自带字符串分割的,我想你也一定用过,那就是 String 的 split 方法,但是这个方法有一个问题,就是如果最后一个元素为空,那么就会丢弃,奇怪的是第一个元素为空却不会丢弃,这就十分迷惑,下面通过一个例子演示这个问题。
- String str = ",a,,b,";
- String[] splitArr = str.split(",");
- Arrays.stream(splitArr).forEach(System.out::println);
- System.out.println("------");
- /**
- *
- * a
- *
- * b
- * ------
- */
你也可以自己测试下,最后一个元素不是空,直接消失了。
如果使用 Guava 是怎样的操作方式呢?Guava 提供了 Splitter 类,并且有一系列的操作方式可以直观的控制分割逻辑。
- String str = ",a ,,b ,";
- Iterable
split = Splitter.on(",") - .omitEmptyStrings() // 忽略空值
- .trimResults() // 过滤结果中的空白
- .split(str);
- split.forEach(System.out::println);
- /**
- * a
- * b
- */
在开发中我们可能需要使用小规模的缓存,来提高访问速度。这时引入专业的缓存中间件可能又觉得浪费。现在可以了, Guava 中提供了简单的缓存类,且可以根据预计容量、过期时间等自动过期已经添加的元素。即使这样我们也要预估好可能占用的内存空间,以防内存占用过多。
现在看一下在 Guava 中缓存该怎么用。
- @Test
- public void testCache() throws ExecutionException, InterruptedException {
- CacheLoader cacheLoader = new CacheLoader
() { - // 如果找不到元素,会调用这里
- @Override
- public Animal load(String s) {
- return null;
- }
- };
- LoadingCache
loadingCache = CacheBuilder.newBuilder() - .maximumSize(1000) // 容量
- .expireAfterWrite(3, TimeUnit.SECONDS) // 过期时间
- .removalListener(new MyRemovalListener()) // 失效监听器
- .build(cacheLoader); //
- loadingCache.put("狗", new Animal("旺财", 1));
- loadingCache.put("猫", new Animal("汤姆", 3));
- loadingCache.put("狼", new Animal("灰太狼", 4));
- loadingCache.invalidate("猫"); // 手动失效
- Animal animal = loadingCache.get("狼");
- System.out.println(animal);
- Thread.sleep(4 * 1000);
- // 狼已经自动过去,获取为 null 值报错
- System.out.println(loadingCache.get("狼"));
- /**
- * key=猫,value=Animal{name='汤姆', age=3},reason=EXPLICIT
- * Animal{name='灰太狼', age=4}
- * key=狗,value=Animal{name='旺财', age=1},reason=EXPIRED
- * key=狼,value=Animal{name='灰太狼', age=4},reason=EXPIRED
- *
- * com.google.common.cache.CacheLoader$InvalidCacheLoadException: CacheLoader returned null for key 狼.
- */
- }
- /**
- * 缓存移除监听器
- */
- class MyRemovalListener implements RemovalListener
{ - @Override
- public void onRemoval(RemovalNotification
notification) { - String reason = String.format("key=%s,value=%s,reason=%s", notification.getKey(), notification.getValue(), notification.getCause());
- System.out.println(reason);
- }
- }
- class Animal {
- private String name;
- private Integer age;
- @Override
- public String toString() {
- return "Animal{" +
- "name='" + name + '\'' +
- ", age=" + age +
- '}';
- }
- public Animal(String name, Integer age) {
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
- }
这个例子中主要分为 CacheLoader、MyRemovalListener、LoadingCache。
CacheLoader 中重写了 load 方法,这个方法会在查询缓存没有命中时被调用,我这里直接返回了 null,其实这样会在没有命中时抛出 CacheLoader returned null for key 异常信息。
MyRemovalListener 作为缓存元素失效时的监听类,在有元素缓存失效时会自动调用 onRemoval 方法,这里需要注意的是这个方法是同步方法,如果这里耗时较长,会阻塞直到处理完成。
LoadingCache 就是缓存的主要操作对象了,常用的就是其中的 put 和 get 方法了。
上面介绍了我认为最常用的 Guava 功能,Guava 作为 Google 公司开源的 Java 开发核心库,个人觉得实用性还是很高的。引入后不仅能快速的实现一些开发中常用的功能,而且还可以让代码更加的优雅简洁。我觉得适用于每一个 Java 项目。Guava 的其他的功能你也可以自己去发现。它的 Github 地址是:https://github.com/google/guava.
参考
https://github.com/google/guava/wiki
网页题目:Guava-拯救垃圾代码,写出优雅高效,效率提升N倍
当前网址:http://www.mswzjz.com/qtweb/news30/183630.html
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