Apache Commons Collections包和简介

背景介绍

Apache Commons是Apache软件基金会的项目，曾经隶属于Jakarta项目。Commons的目的是提供可重用的、解决各种实际的通用问题且开源的Java代码。Commons由三部分组成：Proper（是一些已发布的项目）、Sandbox（是一些正在开发的项目）和Dormant（是一些刚启动或者已经停止维护的项目）。

Commons Collections包为Java标准的Collections API提供了相当好的补充。在此基础上对其常用的数据结构操作进行了很好的封装、抽象和补充。让我们在开发应用程序的过程中，既保证了性能，同时也能大大简化代码。

一、包结构介绍

注意：Commons Collections的最新版是4.1，但由于工作中大多还是3.x的版本，这里就以3.x中的最后一个版本3.2.2作使用介绍。

以下是Collections的包结构和简单介绍，如果你想了解更多的各个包下的接口和实现，请参考Apache Commons Collections 3.2.2 API文档。

• org.apache.commons.collections – CommonsCollections自定义的一组公用的接口和工具类
• org.apache.commons.collections.bag – 实现Bag接口的一组类
• org.apache.commons.collections.bidimap – 实现BidiMap系列接口的一组类
• org.apache.commons.collections.buffer – 实现Buffer接口的一组类
• org.apache.commons.collections.collection –实现java.util.Collection接口的一组类
• org.apache.commons.collections.comparators– 实现java.util.Comparator接口的一组类
• org.apache.commons.collections.functors –Commons Collections自定义的一组功能类
• org.apache.commons.collections.iterators – 实现java.util.Iterator接口的一组类
• org.apache.commons.collections.keyvalue – 实现集合和键/值映射相关的一组类
• org.apache.commons.collections.list – 实现java.util.List接口的一组类
• org.apache.commons.collections.map – 实现Map系列接口的一组类
• org.apache.commons.collections.set – 实现Set系列接口的一组类

二、Map的一些介绍

Collections包中的“Map”是在java.util.Map的基础上扩展的接口和类。有如下常用的Map:

• LinkedMap，可以维护条目顺序的map；
• BidiMap，即双向Map，可以通过key找到value，也可以通过value找到key。需要注意的是BidiMap中key和value都不可以重复；
• MultiMap，一个key指向的是一组对象，add()和remove()的时候跟普通的Map无异，只是在get()时返回一个Collection，实现了一对多；
• LazyMap，即Map中的键/值对一开始并不存在，当被调用到时才创建。

三、Collections中Map的使用示例

1. Map迭代器之mapIterator

jdk中的Map接口很难进行迭代。api用户总是需要通过entryset或者keyset进行迭代。commons-collectons现在提供了一个新的接口 - mapIterator来允许对maps进行简单的迭代。示例如下：

(1)、构造Map初始数据的方法：

/**
 * 构建map初始数据
 * @param map
 */
private static Map buildMap(Map map) {
    map.put("one", "1");
    map.put("two", "2");
    map.put("three", "3");
    map.put("four", "4");
    return map;
}

(2)、使用MapIterator迭代数据的方法：

/**
 * map迭代器
 * 遍历打印map,使用map.mapIterator()
 * @param map
 * @param mapName
 */
private static void iteratorMap() {
    Map map = this.buildMap(new HashMap());
    // 遍历map,使用MapIterator
    MapIterator it = map.mapIterator();
    while (it.hasNext()) {
        Object key = it.next();
        Object value = it.getValue();
        System.out.println("iterator map key:" + key + ", value: " + value);
    }
}

2. 有序map之LinkedMap

LinkedMap是一个可以维护Map中条目顺序的Map实现，条目顺序由最初的数据插入时来决定。同时也增加上面所说的MapIterator功能和一些便利的方法，并允许进行双向迭代。相较于JDK1.4中的LinkedHashMap效率有所提高，它还实现了OrderedMap接口。此外，还提供了非接口方法通过索引来访问Map中的数据。需要注意的是LinkedMap不是同步的，不是线程安全的。如果你想使用LinkedMap的同时使用多个线程，您必须使用适当的同步操作。最简单的方法是使用Collections.synchronizedMap(Map)来包装LinkedMap。如果不使用同步操作，当并发线程访问这个类时可能会抛出异常。

LinkedMap的一些代码示例代码如下：

/**
 * 有序map之LinkedMap
 */
private static void linkedMapTest() {
    OrderedMap orderMap = this.buildMap(new LinkedMap());

    // 获取map中相应的值
    System.out.println("LinkedMap firstKey:" + orderMap.firstKey());
    System.out.println("LinkedMap previous key:" + orderMap.previousKey("four"));
    System.out.println("LinkedMap next key:" + orderMap.nextKey("two"));
    System.out.println("LinkedMap last key:" + orderMap.lastKey());
    System.out.println("LinkedMap map Size:" + orderMap.size());
}

3. 双向Map之BidiMap

所谓BidiMap，直译就是双向Map，可以通过key找到value，也可以通过value找到key，这在我们日常的代码-名称匹配的时候很方便：因为我们除了需要通过代码找到名称之外，往往也需要处理用户输入的名称，然后获取其代码。需要注意的是BidiMap当中不光key不能重复，value也不可以重复。基本使用示例如下：

/**
 * BidiMap,是双向Map
 * 通过key得到value
 * 通过value得到key
 * 注意的是BidiMap,当中不光key不能重复，value也不可以。
 */
private static void bidiMapTest() {
    BidiMap bidiMap = this.buildMap(new TreeBidiMap());
    // 有相同值的，只有最后一个生效
    bidiMap.put("san", "3");
    loopMap(bidiMap, "BidiMap");

    // 获取map中相应的值
    System.out.println("BidiMap getKey:" + bidiMap.getKey("2"));
    System.out.println("BidiMap getMoreSameKey:" + bidiMap.getKey("3"));

    // 移除map的value
    bidiMap.removeValue("3");
    System.out.println("BidiMap getMoreSameKey2:" + bidiMap.getKey("3"));

    // 交换map的key和value
    BidiMap inversMap = bidiMap.inverseBidiMap();
}

4. 多值Map之MultiMap

所谓MultiMap，就是说单个key可以对应多个value,在put或remove时和普通Map没有区别,但当get时将返回多个value,所以返回一个collections,利用MultiMap，我们就可以很方便的往一个key上放数量不定的对象，也就实现了一对多。在3.2.1版本中MultiHashMap已被废除,请使用MultiValueMap。简单的使用示例如下：

private static void multiMapTest() {
    MultiMap multiMap = new MultiValueMap();
    multiMap = multibuildMap(multiMap);
    multiMap.put("three", "5");
    List<String> list = (List<String>) multiMap.get("three");
    // 会打印: list:[3, 5]
    System.out.println("list:" + list);
}

5. “懒加载”Map之LazyMap

所谓LazyMap，意思就是这个Map中的键/值对一开始并不存在，当被调用到时才会创建，这样的解释初听上去是不是有点不可思议，这样的LazyMap有用吗？我们这样来理解：我们需要一个Map，但是由于创建成员的方法很“重”（比如数据库访问），或者我们只有在调用get()时才知道如何创建，或者Map中出现的可能性很多很多，我们无法在get()之前添加所有可能出现的键/值对，或者任何其它解释得通的原因，我们觉得没有必要去初始化一个Map而又希望它可以在必要时自动处理数据生成的话，LazyMap就变得很有用了。简单的使用示例如下：

/**
 * LazyMap.类似与Hibenrate的懒加载,在声明的时候并不会创建,
 * 而是在使用(get)的时候,才创建集合的内容,返回Factory的返回值
 * 实现懒加载,当我们觉得没有必要去初始化一个Map而又希望它可以在必要时自动处理数据可以使用LazyMap
 * 有LazyList与LazyMap对应
 */
private static void lazyMapTest() {
    //创建一个工厂，实现create方法
    Factory factory = new Factory() {
        @Override
        public Object create() {
            // 创建的默认值
            return "这是LazyMap get()不到时创建的默认值";
        }
    };

    Map lazyMap = LazyMap.decorate(new HashMap(), factory);
    System.out.println("map:" + lazyMap);
    //当此lazyMap调用get(key)时，如果无此key则返回varFactory里create方法返回的值
    System.out.println("map:" + lazyMap.get("hello"));

    // 有key对应的值时,返回123
    lazyMap.put("hello", "123");
    System.out.println("map:" + lazyMap.get("hello"));
}

Apache Commons Collections中的基本map的接口类型和使用方法，不仅有上面这些，还有很多细分的、拥有不同功能或者各功能会有交叉的map，等着我们在自己工作中去使用挖掘吧！