[置顶] Guava学习之Immutable集合
Immutable中文意思就是不可变。那为什么需要构建一个不可变的对象?原因有以下几点:
- 在并发程序中,使用Immutable既保证线程安全性,也大大增强了并发时的效率(跟并发锁方式相比)。尤其当一个对象是值对象时,更应该考虑采用Immutable方式;
- 被不可信的类库使用时会很安全;
- 如果一个对象不需要支持修改操作(mutation),将会节省空间和时间的开销;经过分析,所有不可变的集合实现都比可变集合更加有效地利用内存;
- 可以当作一个常量来对待,并且这个对象在以后也不会被改变。
将一个对象复制一份成immutable的,是一个防御性编程技术。在JDK类库中很多集合(List、Set、Map等)都可以调用Collections类提供的静态方法unmodifiableXXX(…)来得到一个不可修改的视图,如下所示:
List list = new ArrayList();
list.add("wyp");
list.add("good"); List unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
System.out.println(unmodifiableList);//[wyp, good]
unmodifiableList.add("add");
上述代码利用Collections.unmodifiableList(list)得到一个不可修改的集合unmodifiableList,当unmodifiableList.add(“add”)时,运行代码将会出现以下异常:
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
at java.util.Collections$UnmodifiableCollection.add(Collections.java:1018)
at com.wyp.test.testFiles(test.java:152)
at com.wyp.test.main(test.java:160)
一切看起来很不错,因为调用unmodifiableList.add()会抛出一个java.lang.UnsupportedOperationException。但,如果有用户修改了list,会发生什么情况?在上述代码的下面加入以下代码:
list.add("add");
System.out.println(unmodifiableList);
当你再次打印unmodifiableList的时候,你会发现结果是[wyp, good, add],多了一个add元素。unmodifiableList不是不可变的吗?这显然不是我们期望的。
说明:Collections.unmodifiableList(…)实现的不是真正的不可变集合,当原始集合被修改后,不可变集合里面的元素也是跟着发生变化。
利用JDK类库中提供的unmodifiableXXX方法最少存在以下几点不足:
- 笨拙:因为你每次都得写那么多代码;
- 不安全:如果没有引用到原来的集合,这种情况之下才会返回唯一真正永恒不变的集合;
- 效率很低:返回的不可修改的集合数据结构仍然具有可变集合的所有开销。
Guava类库中提供的Immutable才是真正的不可修改的集合。
import com.google.common.collect.ImmutableList; ImmutableList immutableList = ImmutableList.of("wyp", "good");
当你往immutableList 中添加元素,也会抛出java.lang.UnsupportedOperationException异常。可以用ImmutableList提供的以下几个方法来得到一个不可变的集合:
copyOf(Collection<? extends E> elements)比如ImmutableList.copyOf(list);
用of()方法得到一个空的不可变的List(ImmutableList提供了很多of()的重写);
利用Builder来实现:
List list = new ArrayList();
list.add("wyp");
list.add("good");
ImmutableList GOOGLE_IMMUTABLE = ImmutableList
. builder().addAll(list).add("add").build();
JDK和Guava提供的不可变类型:
可变集合类型 | JDK or Guava? | Guava不可变集合 |
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 |
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