Guava是google公司开发的一款Java类库扩展工具包，内含了丰富的API，涵盖了集合、缓存、并发、I/O等多个方面。使用这些API一方面可以简化我们代码，使代码更为优雅，另一方面它补充了很多jdk中没有的功能，能让我们开发中更为高效。
今天Hydra要给大家分享的就是Guava中封装的一些关于Map的优秀操作，在使用了这些功能后，不得不说一句真香。先引入依赖坐标，然后开始我们的正式体验吧！
< dependency > < groupId > com . google . guava groupId > < artifactId > guava artifactId > < version > 30.1 .1 - jre version > dependency >
Table - 双键Map
java中的Map只允许有一个key和一个value存在，但是guava中的Table允许一个value存在两个key。Table中的两个key分别被称为rowKey和columnKey，也就是行和列。(但是个人感觉将它们理解为行和列并不是很准确，看作两列的话可能会更加合适一些)。
举一个简单的例子，假如要记录员工每个月工作的天数。用java中普通的Map实现的话就需要两层嵌套：
Map < String , Map < String , Integer >> map = new HashMap <> (); //存放元素 Map < String , Integer > workMap = new HashMap <> (); workMap . put ( "Jan" , 20 ); workMap . put ( "Feb" , 28 ); map . put ( "Hydra" , workMap ); //取出元素 Integer dayCount = map . get ( "Hydra" ). get ( "Jan" );
如果使用Table的话就很简单了，看一看简化后的代码：
Table < String , String , Integer > table = HashBasedTable . create (); //存放元素 table . put ( "Hydra" , "Jan" , 20 ); table . put ( "Hydra" , "Feb" , 28 ); table . put ( "Trunks" , "Jan" , 28 ); table . put ( "Trunks" , "Feb" , 16 ); //取出元素 Integer dayCount = table . get ( "Hydra" , "Feb" );
我们不需要再构建复杂的双层Map，直接一层搞定。除了元素的存取外，下面再看看其他的实用操作。
1、获得key或value的集合//rowKey或columnKey的集合 Set < String > rowKeys = table . rowKeySet (); Set < String > columnKeys = table . columnKeySet (); //value集合 Collection < Integer > values = table . values ();
分别打印它们的结果，key的集合是不包含重复元素的，value集合则包含了所有元素并没有去重：
[ Hydra , Trunks ] [ Jan , Feb ] [ 20 , 28 , 28 , 16 ]2、计算key对应的所有value的和
以统计所有rowKey对应的value之和为例：
for ( String key : table . rowKeySet ()) { Set < Map . Entry < String , Integer >> rows = table . row ( key ). entrySet (); int total = 0 ; for ( Map . Entry < String , Integer > row : rows ) { total += row . getValue ();
} System . out . println ( key + ": " + total );
}
打印结果：
Hydra : 48 Trunks : 443、转换rowKey和columnKey
这一操作也可以理解为行和列的转置，直接调用Tables的静态方法transpose：
Table < String , String , Integer > table2 = Tables . transpose ( table ); Set < Table . Cell < String , String , Integer >> cells = table2 . cellSet (); cells . forEach ( cell -> System . out . println ( cell . getRowKey () + "," + cell . getColumnKey () + ":" + cell . getValue ()) );
利用cellSet方法可以得到所有的数据行，打印结果，可以看到row和column发生了互换：
Jan , Hydra : 20 Feb , Hydra : 28 Jan , Trunks : 28 Feb , Trunks : 164、转为嵌套的Map
还记得我们在没有使用Table前存储数据的格式吗，如果想要将数据还原成嵌套Map的那种形式，使用Table的rowMap或columnMap方法就可以实现了：
Map < String , Map < String , Integer >> rowMap = table . rowMap (); Map < String , Map < String , Integer >> columnMap = table . columnMap ();
查看转换格式后的Map中的内容，分别按照行和列进行了汇总：
{ Hydra = { Jan = 20 , Feb = 28 }, Trunks = { Jan = 28 , Feb = 16 }}
{ Jan = { Hydra = 20 , Trunks = 28 }, Feb = { Hydra = 28 , Trunks = 16 }}
BiMap - 双向Map
在普通Map中，如果要想根据value查找对应的key，没什么简便的办法，无论是使用for循环还是迭代器，都需要遍历整个Map。以循环keySet的方式为例：
public List < String > findKey ( Map < String , String > map , String val ){ List < String > keys = new ArrayList <> (); for ( String key : map . keySet ()) { if ( map . get ( key ). equals ( val )) keys . add ( key );
} return keys ;
}
而guava中的BiMap提供了一种key和value双向关联的数据结构，先看一个简单的例子：
HashBiMap < String , String > biMap = HashBiMap . create (); biMap . put ( "Hydra" , "Programmer" ); biMap . put ( "Tony" , "IronMan" ); biMap . put ( "Thanos" , "Titan" ); //使用key获取value System . out . println ( biMap . get ( "Tony" )); BiMap < String , String > inverse = biMap . inverse (); //使用value获取key System . out . println ( inverse . get ( "Titan" ));
执行结果，：
IronMan Thanos
看上去很实用是不是?但是使用中还有几个坑得避一下，下面一个个梳理。
1、反转后操作的影响上面我们用inverse方法反转了原来BiMap的键值映射，但是这个反转后的BiMap并不是一个新的对象，它实现了一种视图的关联，所以对反转后的BiMap执行的所有操作会作用于原先的BiMap上。
HashBiMap < String , String > biMap = HashBiMap . create (); biMap . put ( "Hydra" , "Programmer" ); biMap . put ( "Tony" , "IronMan" ); biMap . put ( "Thanos" , "Titan" ); BiMap < String , String > inverse = biMap . inverse (); inverse . put ( "IronMan" , "Stark" ); System . out . println ( biMap );
对反转后的BiMap中的内容进行了修改后，再看一下原先BiMap中的内容：
{ Hydra = Programmer , Thanos = Titan , Stark = IronMan }
可以看到，原先值为IronMan时对应的键是Tony，虽然没有直接修改，但是现在键变成了Stark。
2、value不可重复BiMap的底层继承了Map，我们知道在Map中key是不允许重复的，而双向的BiMap中key和value可以认为处于等价地位，因此在这个基础上加了限制，value也是不允许重复的。看一下下面的代码：
HashBiMap < String , String > biMap = HashBiMap . create (); biMap . put ( "Tony" , "IronMan" ); biMap . put ( "Stark" , "IronMan" );
这样代码无法正常结束，会抛出一个IllegalArgumentException异常：
如果你非想把新的key映射到已有的value上，那么也可以使用forcePut方法强制替换掉原有的key：
HashBiMap < String , String > biMap = HashBiMap . create (); biMap . put ( "Tony" , "IronMan" ); biMap . forcePut ( "Stark" , "IronMan" );
打印一下替换后的BiMap：
{ Stark = IronMan }
顺带多说一句，由于BiMap的value是不允许重复的，因此它的values方法返回的是没有重复的Set，而不是普通Collection：
Set < String > values = biMap . values ();
Multimap - 多值Map
java中的Map维护的是键值一对一的关系，如果要将一个键映射到多个值上，那么就只能把值的内容设为集合形式，简单实现如下：
Map < String , List < Integer >> map = new HashMap <> (); List < Integer > list = new ArrayList <> (); list . add ( 1 ); list . add ( 2 ); map . put ( "day" , list );
guava中的Multimap提供了将一个键映射到多个值的形式，使用起来无需定义复杂的内层集合，可以像使用普通的Map一样使用它，定义及放入数据如下：
Multimap < String , Integer > multimap = ArrayListMultimap . create (); multimap . put ( "day" , 1 ); multimap . put ( "day" , 2 ); multimap . put ( "day" , 8 ); multimap . put ( "month" , 3 );
打印这个Multimap的内容，可以直观的看到每个key对应的都是一个集合：
{ month = [ 3 ], day = [ 1 , 2 , 8 ]}
1、获取值的集合
在上面的操作中，创建的普通Multimap的get(key)方法将返回一个Collection类型的集合：
Collection < Integer > day = multimap . get ( "day" );
如果在创建时指定为ArrayListMultimap类型，那么get方法将返回一个List：
ArrayListMultimap < String , Integer > multimap = ArrayListMultimap . create (); List < Integer > day = multimap . get ( "day" );
同理，你还可以创建HashMultimap、TreeMultimap等类型的Multimap。
Multimap的get方法会返回一个非null的集合，但是这个集合的内容可能是空，看一下下面的例子：
List < Integer > day = multimap . get ( "day" ); List < Integer > year = multimap . get ( "year" ); System . out . println ( day ); System . out . println ( year );
打印结果：
[ 1 , 2 , 8 ] []2、操作get后的集合
和BiMap的使用类似，使用get方法返回的集合也不是一个独立的对象，可以理解为集合视图的关联，对这个新集合的操作仍然会作用于原始的Multimap上，看一下下面的例子：
ArrayListMultimap < String , Integer > multimap = ArrayListMultimap . create (); multimap . put ( "day" , 1 ); multimap . put ( "day" , 2 ); multimap . put ( "day" , 8 ); multimap . put ( "month" , 3 ); List < Integer > day = multimap . get ( "day" ); List < Integer > month = multimap . get ( "month" ); day . remove ( 0 ); //这个0是下标 month . add ( 12 ); System . out . println ( multimap );
查看修改后的结果：
{ month = [ 3 , 12 ], day = [ 2 , 8 ]}
3、转换为Map
使用asMap方法，可以将Multimap转换为Map的形式，同样这个Map也可以看做一个关联的视图，在这个Map上的操作会作用于原始的Multimap。
Map < String , Collection < Integer >> map = multimap . asMap (); for ( String key : map . keySet ()) { System . out . println ( key + " : " + map . get ( key ));
} map . get ( "day" ). add ( 20 ); System . out . println ( multimap );
执行结果：
month : [ 3 ] day : [ 1 , 2 , 8 ]
{ month = [ 3 ], day = [ 1 , 2 , 8 , 20 ]}
4、数量问题
Multimap中的数量在使用中也有些容易混淆的地方，先看下面的例子：
System . out . println ( multimap . size ()); System . out . println ( multimap . entries (). size ()); for ( Map . Entry < String , Integer > entry : multimap . entries ()) { System . out . println ( entry . getKey () + "," + entry . getValue ());
}
打印结果：
4 4 month , 3 day , 1 day , 2 day , 8
这是因为size()方法返回的是所有key到单个value的映射，因此结果为4，entries()方法同理，返回的是key和单个value的键值对集合。但是它的keySet中保存的是不同的key的个数，例如下面这行代码打印的结果就会是2。
System . out . println ( multimap . keySet (). size ());
再看看将它转换为Map后，数量则会发生变化：
Set < Map . Entry < String , Collection < Integer >>> entries = multimap . asMap (). entrySet (); System . out . println ( entries . size ());
代码运行结果是2，因为它得到的是key到Collection的映射关系。
RangeMap - 范围Map
先看一个例子，假设我们要根据分数对考试成绩进行分类，那么代码中就会出现这样丑陋的if-else：
public static String getRank ( int score ){ if ( 0 <= score && score < 60 ) return "fail" ; else if ( 60 <= score && score <= 90 ) return "satisfactory" ; else if ( 90 < score && score <= 100 ) return "excellent" ; return null ;
}
而guava中的RangeMap描述了一种从区间到特定值的映射关系，让我们能够以更为优雅的方法来书写代码。下面用RangeMap改造上面的代码并进行测试：
RangeMap < Integer , String > rangeMap = TreeRangeMap . create (); rangeMap . put ( Range . closedOpen ( 0 , 60 ), "fail" ); rangeMap . put ( Range . closed ( 60 , 90 ), "satisfactory" ); rangeMap . put ( Range . openClosed ( 90 , 100 ), "excellent" ); System . out . println ( rangeMap . get ( 59 )); System . out . println ( rangeMap . get ( 60 )); System . out . println ( rangeMap . get ( 90 )); System . out . println ( rangeMap . get ( 91 ));
在上面的代码中，先后创建了[0,60)的左闭右开区间、[60,90]的闭区间、(90,100]的左开右闭区间，并分别映射到某个值上。运行结果打印：
fail satisfactory satisfactory excellent
当然我们也可以移除一段空间，下面的代码移除了[70,80]这一闭区间后，再次执行get时返回结果为null：
rangeMap . remove ( Range . closed ( 70 , 80 )); System . out . println ( rangeMap . get ( 75 ));
ClassToInstanceMap - 实例Map
ClassToInstanceMap是一个比较特殊的Map，它的键是Class，而值是这个Class对应的实例对象。先看一个简单使用的例子，使用putInstance方法存入对象：
ClassToInstanceMap < Object > instanceMap = MutableClassToInstanceMap . create (); User user = new User ( "Hydra" , 18 ); Dept dept = new Dept ( "develop" , 200 ); instanceMap . putInstance ( User . class , user ); instanceMap . putInstance ( Dept . class , dept );
使用getInstance方法取出对象：
User user1 = instanceMap . getInstance ( User . class ); System . out . println ( user == user1 );
运行结果打印了true，说明了取出的确实是我们之前创建并放入的那个对象。
大家可能会疑问，如果只是存对象的话，像下面这样用普通的Map也可以实现：
Map < Class , Object > map = new HashMap <> (); User user = new User ( "Hydra" , 18 ); Dept dept = new Dept ( "develop" , 200 ); map . put ( User . class , user ); map . put ( Dept . class , dept );
那么，使用ClassToInstanceMap这种方式有什么好处呢?
首先，这里最明显的就是在取出对象时省去了复杂的强制类型转换，避免了手动进行类型转换的错误。其次，我们可以看一下ClassToInstanceMap接口的定义，它是带有泛型的：
public interface ClassToInstanceMap < B > extends Map < Class extends B > , B > {...}
这个泛型同样可以起到对类型进行约束的作用，value要符合key所对应的类型，再看看下面的例子：
ClassToInstanceMap < Map > instanceMap = MutableClassToInstanceMap . create (); HashMap < String , Object > hashMap = new HashMap <> (); TreeMap < String , Object > treeMap = new TreeMap <> (); ArrayList < Object > list = new ArrayList <> (); instanceMap . putInstance ( HashMap . class , hashMap ); instanceMap . putInstance ( TreeMap . class , treeMap );
这样是可以正常执行的，因为HashMap和TreeMap都集成了Map父类，但是如果想放入其他类型，就会编译报错：
所以，如果你想缓存对象，又不想做复杂的类型校验，那么使用方便的ClassToInstanceMap就可以了。
总结
本文介绍了guava中5种对Map的扩展数据结构，它们提供了非常实用的功能，能很大程度的简化我们的代码。但是同时使用中也有不少需要避开的坑，例如修改关联的视图会对原始数据造成影响等等，具体的使用中大家还需要谨慎一些。
原文地址:https://mp.weixin.qq.com/s/0Zx7Ixe5B-9MPkw2Jllisg
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