使用Google Guava快樂程式設計

神一樣的程式設計發表於2018-10-10

目前Google Guava在實際應用中非常廣泛,本篇部落格將以博主對Guava使用的認識以及在專案中的經驗來給大家分享!正如標題所言,學習使用Google Guava可以讓你快樂程式設計,寫出優雅的JAVA程式碼!

以物件導向思想處理字串:Joiner/Splitter/CharMatcher

JDK提供的String還不夠好麼?

也許還不夠友好,至少讓我們用起來還不夠爽,還得操心!

舉個栗子,比如String提供的split方法,我們得關心空字串吧,還得考慮返回的結果中存在null元素吧,只提供了前後trim的方法(如果我想對中間元素進行trim呢)。

那麼,看下面的程式碼示例,guava讓你不必在操心這些:

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Joiner/Splitter

Joiner是聯結器,Splitter是分割器,通常我們會把它們定義為static final,利用on生成物件後在應用到String進行處理,這是可以複用的。要知道apache commons StringUtils提供的都是static method。更加重要的是,guava提供的Joiner/Splitter是經過充分測試,它的穩定性和效率要比apache高出不少,這個你可以自行測試下~

發現沒有我們想對String做什麼操作,就是生成自己定製化的Joiner/Splitter,多麼直白,簡單,流暢的API!

對於Joiner,常用的方法是 跳過NULL元素:skipNulls() / 對於NULL元素使用其他替代:useForNull(String)

對於Splitter,常用的方法是: trimResults()/omitEmptyStrings()。注意拆分的方式,有字串,還有正則,還有固定長度分割(太貼心了!)

其實除了Joiner/Splitter外,guava還提供了字串匹配器:CharMatcher

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CharMatcher

CharMatcher,將字元的匹配和處理解耦,並提供豐富的方法供你使用!

對基本型別進行支援

guava對JDK提供的原生型別操作進行了擴充套件,使得功能更加強大!

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Ints

guava提供了Bytes/Shorts/Ints/Iongs/Floats/Doubles/Chars/Booleans這些基本資料型別的擴充套件支援,只有你想不到的,沒有它沒有的!

對JDK集合的有效補充

灰色地帶:Multiset

JDK的集合,提供了有序且可以重複的List,無序且不可以重複的Set。那這裡其實對於集合涉及到了2個概念,一個order,一個dups。那麼List vs Set,and then some ?

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Multiset

Multiset是什麼,我想上面的圖,你應該瞭解它的概念了。Multiset就是無序的,但是可以重複的集合,它就是遊離在List/Set之間的“灰色地帶”!(至於有序的,不允許重複的集合嘛,guava還沒有提供,當然在未來應該會提供UniqueList,我猜的,哈哈)

來看一個Multiset的示例:

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Multiset Code

Multiset自帶一個有用的功能,就是可以跟蹤每個物件的數量。

Immutable vs unmodifiable

來我們先看一個unmodifiable的例子:

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unmodifiable

你看到JDK提供的unmodifiable的缺陷了嗎?

實際上,Collections.unmodifiableXxx所返回的集合和源集合是同一個物件,只不過可以對集合做出改變的API都被override,會丟擲UnsupportedOperationException。

也即是說我們改變源集合,導致不可變檢視(unmodifiable View)也會發生變化,oh my god!

當然,在不使用guava的情況下,我們是怎麼避免上面的問題的呢?

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defensive copies

上面揭示了一個概念:Defensive Copies,保護性拷貝。

OK,unmodifiable看上去沒有問題呢,但是guava依然覺得可以改進,於是提出了Immutable的概念,來看:

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Immutable

就一個copyOf,你不會忘記,如此cheap~

用Google官方的說法是:we're using just one class,just say exactly what we mean,很了不起嗎(不僅僅是個概念,Immutable在COPY階段還考慮了執行緒的併發性等,很智慧的!),O(∩_∩)O哈哈~

guava提供了很多Immutable集合,比如ImmutableList/ImmutableSet/ImmutableSortedSet/ImmutableMap/......

看一個ImmutableMap的例子:

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ImmutableMap


可不可以一對多:Multimap

JDK提供給我們的Map是一個鍵,一個值,一對一的,那麼在實際開發中,顯然存在一個KEY多個VALUE的情況(比如一個分類下的書本),我們往往這樣表達:Map<k,List<v>>,好像有點臃腫!臃腫也就算了,更加不爽的事,我們還得判斷KEY是否存在來決定是否new 一個LIST出來,有點麻煩!更加麻煩的事情還在後頭,比如遍歷,比如刪除,so hard......

來看guava如何替你解決這個大麻煩的:

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Multimap

友情提示下,guava所有的集合都有create方法,這樣的好處在於簡單,而且我們不必在重複泛型資訊了。

get()/keys()/keySet()/values()/entries()/asMap()都是非常有用的返回view collection的方法。

Multimap的實現類有:ArrayListMultimap/HashMultimap/LinkedHashMultimap/TreeMultimap/ImmutableMultimap/......

可不可以雙向:BiMap

JDK提供的MAP讓我們可以find value by key,那麼能不能通過find key by value呢,能不能KEY和VALUE都是唯一的呢。這是一個雙向的概念,即forward+backward。

在實際場景中有這樣的需求嗎?比如通過使用者ID找到mail,也需要通過mail找回使用者名稱。沒有guava的時候,我們需要create forward map AND create backward map,and now just let guava do that for you.

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BiMap

biMap / biMap.inverse() / biMap.inverse().inverse() 它們是什麼關係呢?

你可以稍微看一下BiMap的原始碼實現,實際上,當你建立BiMap的時候,在內部維護了2個map,一個forward map,一個backward map,並且設定了它們之間的關係。

因此,biMap.inverse() != biMap ; biMap.inverse().inverse() == biMap

可不可以多個KEY:Table

我們知道資料庫除了主鍵外,還提供了複合索引,而且實際中這樣的多級關係查詢也是比較多的,當然我們可以利用巢狀的Map來實現:Map<k1,Map<k2,v2>>。為了讓我們的程式碼看起來不那麼醜陋,guava為我們提供了Table。


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Table

Table涉及到3個概念:rowKey,columnKey,value,並提供了多種檢視以及操作方法讓你更加輕鬆的處理多個KEY的場景。


函數語言程式設計:Functions


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Functions

上面的程式碼是為了完成將List集合中的元素,先擷取5個長度,然後轉成大寫。

函數語言程式設計的好處在於在集合遍歷操作中提供自定義Function的操作,比如transform轉換。我們再也不需要一遍遍的遍歷集合,顯著的簡化了程式碼!


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對集合的transform操作可以通過Function完成


斷言:Predicate

Predicate最常用的功能就是運用在集合的過濾當中!

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filter

需要注意的是Lists並沒有提供filter方法,不過你可以使用Collections2.filter完成!

check null and other:Optional、Preconditions

在guava中,對於null的處理手段是快速失敗,你可以看看guava的原始碼,很多方法的第一行就是:Preconditions.checkNotNull(elements);

要知道null是模糊的概念,是成功呢,還是失敗呢,還是別的什麼含義呢?

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Preconditions/Optional

Cache is king

對於大多數網際網路專案而言,快取的重要性,不言而喻!

如果我們的應用系統,並不想使用一些第三方快取元件(如redis),我們僅僅想在本地有一個功能足夠強大的快取,很可惜JDK提供的那些SET/MAP還不行!


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CacheLoader

首先,這是一個本地快取,guava提供的cache是一個簡潔、高效,易於維護的。為什麼這麼說呢?因為並沒有一個單獨的執行緒用於重新整理 OR 清理cache,對於cache的操作,都是通過訪問/讀寫帶來的,也就是說在讀寫中完成快取的重新整理操作!

其次,我們看到了,我們非常通俗的告訴cache,我們的快取策略是什麼,SO EASY!在如此簡單的背後,是guava幫助我們做了很多事情,比如執行緒安全。

讓非同步回撥更加簡單

JDK中提供了Future/FutureTask/Callable來對非同步回撥進行支援,但是還是看上去挺複雜的,能不能更加簡單呢?比如註冊一個監聽回撥。


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非同步回撥

我們可以通過guava對JDK提供的執行緒池進行裝飾,讓其具有非同步回撥監聽功能,然後在設定監聽器即可!

Summary

到這裡,這篇文章也只介紹了guava的冰山一角,其實還有很多內容:

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guava package

比如反射、註解、網路、併發、IO等等

好了,希望這篇文章讓你快速進階,快樂程式設計!


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