2.1-不可变集合 · guava

# 2.1-不可变集合 # 2.1-不可变集合 [原文链接](https://code.google.com/p/guava-libraries/wiki/ImmutableCollectionsExplained) **译者：**沈义扬 ## 范例 ``` <pre class="calibre11">``` 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! } } ``` ``` ## 为什么要使用不可变集合不可变对象有很多优点，包括： - 当对象被不可信的库调用时，不可变形式是安全的； - 不可变对象被多个线程调用时，不存在竞态条件问题 - 不可变集合不需要考虑变化，因此可以节省时间和空间。所有不可变的集合都比它们的可变形式有更好的内存利用率（分析和测试细节）； - 不可变对象因为有固定不变，可以作为常量来安全使用。创建对象的不可变拷贝是一项很好的防御性编程技巧。Guava为所有JDK标准集合类型和Guava新集合类型都提供了简单易用的不可变版本。 JDK也提供了Collections.unmodifiableXXX方法把集合包装为不可变形式，但我们认为不够好： - 笨重而且累赘：不能舒适地用在所有想做防御性拷贝的场景； - 不安全：要保证没人通过原集合的引用进行修改，返回的集合才是事实上不可变的； - 低效：包装过的集合仍然保有可变集合的开销，比如并发修改的检查、散列表的额外空间，等等。如果你没有修改某个集合的需求，或者希望某个集合保持不变时，把它防御性地拷贝到不可变集合是个很好的实践。重要提示：*所有Guava不可变集合的实现都不接受null值。我们对Google内部的代码库做过详细研究，发现只有5%的情况需要在集合中允许null元素，剩下的95%场景都是遇到null值就快速失败。如果你需要在不可变集合中使用null，请使用JDK中的Collections.unmodifiableXXX方法。更多细节建议请参考\_\_“使用和避免null”*。 ## 怎么使用不可变集合不可变集合可以用如下多种方式创建： - 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 ``` <pre class="calibre11">``` public static final ImmutableSet<Color> GOOGLE_COLORS = ImmutableSet.<Color>builder() .addAll(WEBSAFE_COLORS) .add(new Color(0, 191, 255)) .build(); ``` ``` 此外，对有序不可变集合来说，排序是在构造集合的时候完成的，如： ``` <pre class="calibre11">``` ImmutableSortedSet.of("a", "b", "c", "a", "d", "b"); ``` ``` 会在构造时就把元素排序为a, b, c, d。 ### 比想象中更智能的copyOf 请注意，ImmutableXXX.copyOf方法会尝试在安全的时候避免做拷贝——实际的实现细节不详，但通常来说是很智能的，比如： ``` <pre class="calibre11">``` ImmutableSet<String> foobar = ImmutableSet.of("foo", "bar", "baz"); thingamajig(foobar); void thingamajig(Collection<String> collection) { ImmutableList<String> defensiveCopy = ImmutableList.copyOf(collection); ... } ``` ``` 在这段代码中，ImmutableList.copyOf(foobar)会智能地直接返回foobar.asList(),它是一个ImmutableSet的常量时间复杂度的List视图。作为一种探索，ImmutableXXX.copyOf(ImmutableCollection)会试图对如下情况避免线性时间拷贝： - 在常量时间内使用底层数据结构是可能的——例如，ImmutableSet.copyOf(ImmutableList)就不能在常量时间内完成。 - 不会造成内存泄露——例如，你有个很大的不可变集合ImmutableList<String> hugeList， ImmutableList.copyOf(hugeList.subList(0, 10))就会显式地拷贝，以免不必要地持有hugeList的引用。 - 不改变语义——所以ImmutableSet.copyOf(myImmutableSortedSet)会显式地拷贝，因为和基于比较器的ImmutableSortedSet相比，ImmutableSet对hashCode()和equals有不同语义。在可能的情况下避免线性拷贝，可以最大限度地减少防御性编程风格所带来的性能开销。 ### asList视图所有不可变集合都有一个asList()方法提供ImmutableList视图，来帮助你用列表形式方便地读取集合元素。例如，你可以使用sortedSet.asList().get(k)从ImmutableSortedSet中读取第k个最小元素。 asList()返回的ImmutableList通常是——并不总是——开销稳定的视图实现，而不是简单地把元素拷贝进List。也就是说，asList返回的列表视图通常比一般的列表平均性能更好，比如，在底层集合支持的情况下，它总是使用高效的contains方法。 ## 细节：关联可变集合和不可变集合 **可变集合接口****属于\*\***JDK****还是****Guava\*\***不可变版本**CollectionJDK[`ImmutableCollection`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableCollection.html)ListJDK[`ImmutableList`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableList.html)SetJDK[`ImmutableSet`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableSet.html)SortedSet/NavigableSetJDK[`ImmutableSortedSet`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableSortedSet.html)MapJDK[`ImmutableMap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableMap.html)SortedMapJDK[`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)SortedMultisetGuava[`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)ListMultimapGuava[`ImmutableListMultimap`](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/collect/ImmutableListMultimap.html)SetMultimapGuava[`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)