2.1-不可變集合 · Google Guava 中文教程

# 2.1-不可變集合 [原文鏈接](https://code.google.com/p/guava-libraries/wiki/ImmutableCollectionsExplained) **譯者：**沈義揚 ## 范例 ``` public static final ImmutableSet<String> COLOR_NAMES = ImmutableSet.of( "red", "orange", "yellow", "green", "blue", "purple"); class Foo { Set<Bar> bars; Foo(Set<Bar> bars) { this.bars = ImmutableSet.copyOf(bars); // defensive copy! } } ``` ## 為什么要使用不可變集合不可變對象有很多優點，包括： * 當對象被不可信的庫調用時，不可變形式是安全的； * 不可變對象被多個線程調用時，不存在競態條件問題 * 不可變集合不需要考慮變化，因此可以節省時間和空間。所有不可變的集合都比它們的可變形式有更好的內存利用率（分析和測試細節）； * 不可變對象因為有固定不變，可以作為常量來安全使用。創建對象的不可變拷貝是一項很好的防御性編程技巧。Guava為所有JDK標準集合類型和Guava新集合類型都提供了簡單易用的不可變版本。 ?JDK也提供了Collections.unmodifiableXXX方法把集合包裝為不可變形式，但我們認為不夠好： * 笨重而且累贅：不能舒適地用在所有想做防御性拷貝的場景； * 不安全：要保證沒人通過原集合的引用進行修改，返回的集合才是事實上不可變的； * 低效：包裝過的集合仍然保有可變集合的開銷，比如并發修改的檢查、散列表的額外空間，等等。如果你沒有修改某個集合的需求，或者希望某個集合保持不變時，把它防御性地拷貝到不可變集合是個很好的實踐。重要提示：_所有Guava不可變集合的實現都不接受null值。我們對Google內部的代碼庫做過詳細研究，發現只有5%的情況需要在集合中允許null元素，剩下的95%場景都是遇到null值就快速失敗。如果你需要在不可變集合中使用null，請使用JDK中的Collections.unmodifiableXXX方法。更多細節建議請參考__“使用和避免null”_。 ## 怎么使用不可變集合不可變集合可以用如下多種方式創建： * copyOf方法，如ImmutableSet.copyOf(set); * of方法，如ImmutableSet.of(“a”, “b”, “c”)或 ImmutableMap.of(“a”, 1, “b”, 2); * Builder工具，如 ``` public static final ImmutableSet<Color> GOOGLE_COLORS = ImmutableSet.<Color>builder() .addAll(WEBSAFE_COLORS) .add(new Color(0, 191, 255)) .build(); ``` 此外，對有序不可變集合來說，排序是在構造集合的時候完成的，如： ``` ImmutableSortedSet.of("a", "b", "c", "a", "d", "b"); ``` 會在構造時就把元素排序為a, b, c, d。 ### 比想象中更智能的copyOf 請注意，ImmutableXXX.copyOf方法會嘗試在安全的時候避免做拷貝——實際的實現細節不詳，但通常來說是很智能的，比如： ``` ImmutableSet<String> foobar = ImmutableSet.of("foo", "bar", "baz"); thingamajig(foobar); void thingamajig(Collection<String> collection) { ImmutableList<String> defensiveCopy = ImmutableList.copyOf(collection); ... } ``` 在這段代碼中，ImmutableList.copyOf(foobar)會智能地直接返回foobar.asList(),它是一個ImmutableSet的常量時間復雜度的List視圖。作為一種探索，ImmutableXXX.copyOf(ImmutableCollection)會試圖對如下情況避免線性時間拷貝： * 在常量時間內使用底層數據結構是可能的——例如，ImmutableSet.copyOf(ImmutableList)就不能在常量時間內完成。 * 不會造成內存泄露——例如，你有個很大的不可變集合ImmutableList<String> hugeList， ImmutableList.copyOf(hugeList.subList(0, 10))就會顯式地拷貝，以免不必要地持有hugeList的引用。 * 不改變語義——所以ImmutableSet.copyOf(myImmutableSortedSet)會顯式地拷貝，因為和基于比較器的ImmutableSortedSet相比，ImmutableSet對hashCode()和equals有不同語義。在可能的情況下避免線性拷貝，可以最大限度地減少防御性編程風格所帶來的性能開銷。 ### asList視圖所有不可變集合都有一個asList()方法提供ImmutableList視圖，來幫助你用列表形式方便地讀取集合元素。例如，你可以使用sortedSet.asList().get(k)從ImmutableSortedSet中讀取第k個最小元素。 asList()返回的ImmutableList通常是——并不總是——開銷穩定的視圖實現，而不是簡單地把元素拷貝進List。也就是說，asList返回的列表視圖通常比一般的列表平均性能更好，比如，在底層集合支持的情況下，它總是使用高效的contains方法。 ## 細節：關聯可變集合和不可變集合 | **可變集合接口** | **屬于****JDK****還是****Guava** | **不可變版本** | |:--- |:--- |:--- | | Collection | JDK | [`ImmutableCollection`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableCollection.html) | | List | JDK | [`ImmutableList`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableList.html) | | Set | JDK | [`ImmutableSet`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableSet.html) | | SortedSet/NavigableSet | JDK | [`ImmutableSortedSet`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableSortedSet.html) | | Map | JDK | [`ImmutableMap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableMap.html) | | SortedMap | JDK | [`ImmutableSortedMap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableSortedMap.html) | | [Multiset](http://code.google.com/p/guava-libraries/wiki/NewCollectionTypesExplained#Multiset) | Guava | [`ImmutableMultiset`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableMultiset.html) | | SortedMultiset | Guava | [`ImmutableSortedMultiset`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release12/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableSortedMultiset.html) | | [Multimap](http://code.google.com/p/guava-libraries/wiki/NewCollectionTypesExplained#Multimap) | Guava | [`ImmutableMultimap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableMultimap.html) | | ListMultimap | Guava | [`ImmutableListMultimap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableListMultimap.html) | | SetMultimap | Guava | [`ImmutableSetMultimap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableSetMultimap.html) | | [BiMap](http://code.google.com/p/guava-libraries/wiki/NewCollectionTypesExplained#BiMap) | Guava | [`ImmutableBiMap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableBiMap.html) | | [ClassToInstanceMap](http://code.google.com/p/guava-libraries/wiki/NewCollectionTypesExplained#ClassToInstanceMap) | Guava | [`ImmutableClassToInstanceMap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableClassToInstanceMap.html) | | [Table](http://code.google.com/p/guava-libraries/wiki/NewCollectionTypesExplained#Table) | Guava | [`ImmutableTable`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableTable.html) |