Collections4的全方位介绍

一、简介

Collections4是Apache Commons项目的一部分，是对Java Collection Framework的扩展、增强和改进。Collections4提供了许多新的数据结构、算法和工具类，在日常开发中非常有用。

二、数据结构

Collections4提供了许多新的数据结构，包括MultiSet、Bag、MapBag等。

1. MultiSet

MultiSet是继承至Set，用于储存一个对象的出现次数。它提供了诸如count(Object o)、setCount(Object o, int count)等方法，能够快速查询对象的出现次数，并可以添加或删除多个对象。

MultiSet<String> set = new HashMultiSet<>();
set.add("apple", 3); // 添加3个apple到MultiSet中
set.add("banana");
int count = set.count("apple"); // 获取apple的出现次数，结果为3

2. Bag

Bag是继承至Collection，与Set的区别在于，它允许重复元素的存在。Bag提供了诸如add(E e, int count)、remove(Object o, int count)等方法，能够快速添加或删除多个元素。

Bag<String> bag = new HashBag<>();
bag.add("apple", 3); // 添加3个apple到Bag中
bag.add("banana");
int count = bag.getCount("apple"); // 获取apple的出现次数，结果为3

3. MapBag

MapBag是继承至Bag，与Bag的区别在于，MapBag允许存储Key-Value键值对，其中Value表示出现次数。

MapBag<String> mapBag = new HashBag<>();
mapBag.add("apple", 3); // 添加3个apple到MapBag中
mapBag.add("banana");
int count = mapBag.getCount("apple"); // 获取apple的出现次数，结果为3

三、算法

Collections4提供了许多新的算法，包括TransformedCollection、TransformedMap、LazyIterable等。

1. TransformedCollection

TransformedCollection是一个装饰器，用于对Collection中的元素进行转换，它可以让你对一个Collection进行修改操作，而不改变原始Collection的数据。

Collection<Integer> collection = Arrays.asList(1, 2, 3);
Collection<String> transformedCollection = 
    CollectionUtils.transformedCollection(collection, Object::toString);
// transformedCollection包含"1", "2", "3"

2. TransformedMap

TransformedMap是一个装饰器，用于对Map中的Key或Value进行转换，它可以让你对一个Map进行修改操作，而不改变原始Map的数据。

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "apple");
map.put(2, "banana");
Map<String, Integer> transformedMap = 
    CollectionUtils.transformedMap(map, Object::toString, String::length);
// transformedMap包含{"5"=1, "6"=2}

3. LazyIterable

LazyIterable是一个Iterable的装饰器，用于对Iterable中的元素进行延迟计算。它可以让你在需要的时候才进行计算，避免对于大量的数据进行无谓的计算。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Iterable<Integer> lazyIterable = 
    IterableUtils.lazyIterable(list, x -> x * x);
for (Integer i : lazyIterable) { // 在这里才进行计算
    System.out.println(i);
}

四、工具类

Collections4提供了许多新的工具类，包括IterableUtils、ArrayUtils、ListUtils等。

1. IterableUtils

IterableUtils提供了许多对Iterable进行操作的静态方法，包括filter、transform、forAllDo等。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Iterable<Integer> filteredIterable = 
    IterableUtils.filter(list, x -> x % 2 == 0); // 过滤偶数
Iterable<Integer> transformedIterable =
    IterableUtils.transform(filteredIterable, x -> x * x); // 转换为平方
IterableUtils.forAllDo(transformedIterable, System.out::println); // 输出

2. ArrayUtils

ArrayUtils提供了许多对数组进行操作的静态方法，包括addAll、contains、isEmpty等。

Integer[] array = new Integer[] {1, 2, 3};
ArrayUtils.add(array, 4); // 返回[1, 2, 3, 4]
boolean contains = ArrayUtils.contains(array, 2); // 返回true
boolean isEmpty = ArrayUtils.isEmpty(array); // 返回false

3. ListUtils

ListUtils提供了许多对List进行操作的静态方法，包括partition、unmodifiableList、intersection等。

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<List<Integer>> partitionedList = 
    ListUtils.partition(list, 2); // 每两个一组，返回[[1, 2], [3, 4], [5]]
List<Integer> unmodifiableList =
    ListUtils.unmodifiableList(list); // 转换为不可修改的List
List<Integer> intersectionList =
    ListUtils.intersection(list, Arrays.asList(2, 4, 6)); // 返回[2, 4]

五、结语

本文简要介绍了Collections4提供的多种新的数据结构、算法和工具类。其中涉及的类和方法只是非常少的一部分，读者可以查阅官方文档获取更多信息。在日常开发中，了解Collections4并使用它提供的功能，可以让我们的代码更加简洁、高效。