Java 9集合相关变更

前言

Java 9 对于不可变集合可以使用工厂模式进行创建，我们来看一下，如何来创建不可变List、不可变Map、不可变Set。

正文

创建不可变List（Immutable List）

使用List.of()静态工厂方法创建不可变列表。它有以下不同的重载版本:

static <E> List<E>  of()
static <E> List<E>  of(E e1)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3, E e4)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7, E e8)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7, E e8, E e9)
static <E> List<E>  of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7, E e8, E e9, E e10)
//varargs
static <E> List<E>  of(E... elements)

这些方法创建的List实例具有以下特征:

1. 这些List是不可变的。在这些List中不能添加、删除或替换元素。调用任何mutator方法(即add、addAll、clear、remove、removeAll、replaceAll)总是会引发UnsupportedOperationException。
2. 它们不允许空元素。尝试添加空元素会导致NullPointerException。
3. 如果所有元素都是可序列化的，则它们是可序列化的。
4. 列表中元素的顺序与提供的参数或提供的数组中的元素的顺序相同。

让我们来看几个使用不可变列表的例子。

package com.howtodoinjava;
 
import java.util.List;
 
public class ImmutableCollections 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        List<String> names = List.of("Lokesh", "Amit", "John");
         
        //Preserve the elements order
        System.out.println(names);
         
        //names.add("Brian"); //UnsupportedOperationException occured
         
        //java.lang.NullPointerException
        //List<String> names2 = List.of("Lokesh", "Amit", "John", null); 
    }
}
 
Output:
 
[Lokesh, Amit, John]

创建不可变Set（Immutable Set）

Set的行为与List非常相似，只有很少的区别。如：

1. 设置不允许重复的元素。传递的任何重复元素都会导致IllegalArgumentException。
2. 集合元素的迭代顺序是未指定的，可能会发生变化。

所有的Set工厂方法都具有与List相同的签名。

static <E> Set<E>   of()
static <E> Set<E>   of(E e1)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3, E e4)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7, E e8)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7, E e8, E e9)
static <E> Set<E>   of(E e1, E e2, E e3, E e4, E e5, E e6, E e7, E e8, E e9, E e10)
//varargs
static <E> Set<E>   of(E... elements)

我们来看几个不可变Set的例子。

import java.util.Set;
 
public class ImmutableCollections {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> names = Set.of("Lokesh", "Amit", "John");
         
        //Elements order not fixed
        System.out.println(names);
         
        //names.add("Brian"); //UnsupportedOperationException occured
         
        //java.lang.NullPointerException
        //Set<String> names2 = Set.of("Lokesh", "Amit", "John", null); 
         
        //java.lang.IllegalArgumentException
        //Set<String> names3 = Set.of("Lokesh", "Amit", "John", "Amit"); 
    }
}

创建不可变Map（Immutable Map）

Map工厂方法与List或Set重载工厂方法相同。唯一的区别是方法的签名采用交替的键和值作为参数。如下:

static <K,V> Map<K,V>   of()
static <K,V> Map<K,V>   of(K k1, V v1)
static <K,V> Map<K,V>   of(K k1, V v1, K k2, V v2)
...
...
static <K,V> Map<K,V>   ofEntries(Map.Entry<? extends K,? extends V>... entries)

Java 9 还提供了一个特殊的方法来创建Map实例。

static <K,V> Map.Entry<K,V> entry​(K k, V v)

我们来看几个Java 9 创建不可变Map的例子。

import java.util.Map;
 
public class ImmutableCollections {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> names = Map.ofEntries(
                Map.entry("1", "Lokesh"),
                Map.entry("2", "Amit"),
                Map.entry("3", "Brian"));
         
        System.out.println(names);
         
        //UnsupportedOperationException
        //names.put("2", "Ravi");
    }
}
 
Output:
 
{1=Lokesh, 2=Amit, 3=Brian}

结语

可以看到在Java 9中创建不可变集合的新工厂方法非常易读且易于使用。