Введение в коллекции Eclipse

6 мая 2020 г. · 8 мин. чтения

1. Обзор

Eclipse Collections — это еще одна улучшенная структура коллекций для Java.

Проще говоря, он предоставляет оптимизированные реализации, а также некоторые дополнительные структуры данных и функции, которых нет в ядре Java.

Библиотека предоставляет как изменяемые, так и неизменяемые реализации всех структур данных.

2. Зависимость от Maven

Давайте начнем с добавления следующей зависимости Maven в наш pom.xml :

<dependency
    <groupId>org.eclipse.collections</groupId>
    <artifactId>eclipse-collections</artifactId>
    <version>8.2.0</version>
</dependency>

Последнюю версию библиотеки мы можем найти в центральном репозитории Maven .

3. Общая картина

3.1. Основные типы коллекций

Основные типы коллекций в Eclipse Collections:

ListIterable — упорядоченная коллекция, сохраняющая порядок вставки и допускающая дублирование элементов. Подинтерфейсы включают: MutableList , FixedSizeList и ImmutableList . Наиболее распространенной реализацией ListIterable является FastList, который является подклассом MutableList.
SetIterable — коллекция, не допускающая дублирования элементов. Он может быть сортированным или несортированным. Подинтерфейсы включают: SortedSetIterable и UnsortedSetIterable. Наиболее распространенной несортированной реализацией SetIterable является UnifiedSet.
MapIterable — набор пар ключ/значение. Подинтерфейсы включают MutableMap , FixedSizeMap и ImmutableMap . Двумя распространенными реализациями являются UnifiedMap и MutableSortedMap . В то время как UnifiedMap не поддерживает никакого порядка, MutableSortedMap поддерживает естественный порядок элементов.
BiMap — набор пар ключ/значение, которые можно повторять в любом направлении. BiMap расширяет интерфейс MapIterable
Сумка — неупорядоченная коллекция, допускающая дублирование. Подинтерфейсы включают MutableBag и FixedSizeBag . Наиболее распространенной реализацией является HashBag.
StackIterable — коллекция, которая поддерживает порядок «последний пришел — первый ушел», перебирая элементы в обратном порядке вставки. Подинтерфейсы включают MutableStack и ImmutableStack .
MultiMap — набор пар ключ/значение, допускающий несколько значений для каждого ключа.

3.2. Коллекции примитивов

Фреймворк также предоставляет огромный набор примитивных коллекций ; их реализации названы в честь типа, который они содержат. Для каждого из них существуют изменяемые, неизменяемые, синхронизируемые и немодифицируемые формы:

Примитивные списки
Примитивные наборы
Примитивные стеки
Первобытные сумки
Примитивные карты
Интервал

Существует огромное количество примитивных карт, охватывающих все возможные комбинации либо примитивных, либо объектных ключей, либо примитивных, либо объектных значений.

Небольшое примечание: IntInterval — это диапазон целых чисел, которые можно повторять с использованием значения шага.

4. Создание коллекции

Чтобы добавить элементы в ArrayList или HashSet , мы создаем экземпляр коллекции, вызывая конструктор без аргументов, а затем добавляя каждый элемент один за другим.

Хотя мы по-прежнему можем делать это в Eclipse Collections, мы также можем создать экземпляр коллекции и предоставить все исходные элементы одновременно в одной строке.

Давайте посмотрим, как мы можем создать экземпляр FastList :

MutableList<String> list = FastList.newListWith(
  "Porsche", "Volkswagen", "Toyota", "Mercedes", "Toyota");

Точно так же мы можем создать экземпляр UnifiedSet и добавить к нему элементы, передав элементы статическому методу newSetWith() :

Set<String> comparison = UnifiedSet.newSetWith(
  "Porsche", "Volkswagen", "Toyota", "Mercedes");

Вот как мы можем создать экземпляр HashBag :

MutableBag<String> bag = HashBag.newBagWith(
  "Porsche", "Volkswagen", "Toyota", "Porsche", "Mercedes");

Создание экземпляров карт и добавление к ним пар ключ-значение аналогично. Единственное отличие состоит в том, что мы передаем пары ключей и значений методу newMapWith() как реализации интерфейса Pair .

Возьмем в качестве примера UnifiedMap :

Pair<Integer, String> pair1 = Tuples.pair(1, "One");
Pair<Integer, String> pair2 = Tuples.pair(2, "Two");
Pair<Integer, String> pair3 = Tuples.pair(3, "Three");

UnifiedMap<Integer, String> map = new UnifiedMap<>(pair1, pair2, pair3);

Мы по-прежнему можем использовать подход Java Collections API:

UnifiedMap<Integer, String> map = new UnifiedMap<>();

map.put(1, "one");
map.put(2, "two");
map.put(3, "three");

Поскольку неизменяемые коллекции не могут быть изменены, у них нет реализаций методов, изменяющих коллекции , таких как add() и remove() .

Однако неизменяемые коллекции позволяют нам вызывать эти методы, но в этом случае будет выброшено исключение UnsupportedOperationException .

5. Извлечение элементов из коллекций

Как и при использовании стандартных списков , элементы списков коллекций Eclipse могут быть получены по их индексу:

list.get(0);

А значения карт Eclipse Collections можно получить по их ключу:

map.get(0);

Методы getFirst() и getLast() можно использовать для получения соответственно первого и последнего элементов списка. В случае других коллекций они возвращают первый и последний элементы, которые были бы возвращены итератором.

map.getFirst();
map.getLast();

Методы max() и min() можно использовать для получения максимального и минимального значений коллекции на основе естественного порядка.

map.max();
map.min();

6. Перебор коллекции

Eclipse Collections предоставляет множество способов перебора коллекций. Давайте посмотрим, что они из себя представляют и как они работают на практике.

6.1. Фильтрация коллекций

Шаблон выбора возвращает новую коллекцию, содержащую элементы коллекции, удовлетворяющие логическому условию. По сути, это операция фильтрации.

Вот пример:

@Test
public void givenListwhenSelect_thenCorrect() {
    MutableList<Integer> greaterThanThirty = list
      .select(Predicates.greaterThan(30))
      .sortThis();
    
    Assertions.assertThat(greaterThanThirty)
      .containsExactly(31, 38, 41);
}

То же самое можно сделать с помощью простого лямбда-выражения:

return list.select(i -> i > 30)
  .sortThis();

Схема отказа противоположна. Он возвращает коллекцию всех элементов, которые не удовлетворяют логическому условию.

Давайте посмотрим пример:

@Test
public void whenReject_thenCorrect() {
    MutableList<Integer> notGreaterThanThirty = list
      .reject(Predicates.greaterThan(30))
      .sortThis();
    
    Assertions.assertThat(notGreaterThanThirty)
      .containsExactlyElementsOf(this.expectedList);
}

Здесь мы отклоняем все элементы, которые больше 30.

6.2. Метод `сбора(` )

Метод collect возвращает новую коллекцию, элементами которой являются результаты, возвращаемые предоставленным лямбда-выражением, — по сути, это комбинация методов map() и collect() из Stream API.

Давайте посмотрим на это в действии:

@Test
public void whenCollect_thenCorrect() {
    Student student1 = new Student("John", "Hopkins");
    Student student2 = new Student("George", "Adams");
    
    MutableList<Student> students = FastList
      .newListWith(student1, student2);
    
    MutableList<String> lastNames = students
      .collect(Student::getLastName);
    
    Assertions.assertThat(lastNames)
      .containsExactly("Hopkins", "Adams");
}

Созданная коллекция lastNames содержит фамилии, собранные из списка студентов .

Но что, если возвращаемая коллекция является коллекцией коллекций, и мы не хотим поддерживать вложенную структуру?

Например, если у каждого учащегося несколько адресов и нам нужна коллекция, содержащая адреса в виде строк , а не коллекция коллекций, мы можем использовать метод flatCollect() .

Вот пример:

@Test
public void whenFlatCollect_thenCorrect() {
    MutableList<String> addresses = students
      .flatCollect(Student::getAddresses);
    
    Assertions.assertThat(addresses)
      .containsExactlyElementsOf(this.expectedAddresses);
}

6.3. Обнаружение элемента

Метод обнаружения находит и возвращает первый элемент, удовлетворяющий логическому условию.

Давайте рассмотрим быстрый пример:

@Test
public void whenDetect_thenCorrect() {
    Integer result = list.detect(Predicates.greaterThan(30));
    
    Assertions.assertThat(result)
      .isEqualTo(41);
}

Метод anySatisfy определяет, удовлетворяет ли какой-либо элемент коллекции логическому условию.

Вот пример:

@Test
public void whenAnySatisfiesCondition_thenCorrect() {
    boolean result = list.anySatisfy(Predicates.greaterThan(30));
    
    assertTrue(result);
}

Точно так же метод allSatisfy определяет, удовлетворяют ли все элементы коллекции логическому условию.

Давайте посмотрим на быстрый пример:

@Test
public void whenAnySatisfiesCondition_thenCorrect() {
    boolean result = list.allSatisfy(Predicates.greaterThan(0));
    
    assertTrue(result);
}

6.4. Метод `раздела(` )

Метод partition выделяет каждый элемент коллекции в одну из двух коллекций в зависимости от того, удовлетворяет ли элемент логическому условию.

Давайте посмотрим пример:

@Test
public void whenAnySatisfiesCondition_thenCorrect() {
    MutableList<Integer> numbers = list;
    PartitionMutableList<Integer> partitionedFolks = numbers
      .partition(i -> i > 30);
    
    MutableList<Integer> greaterThanThirty = partitionedFolks
      .getSelected()
      .sortThis();
    MutableList<Integer> smallerThanThirty = partitionedFolks
      .getRejected()
      .sortThis();
    
    Assertions.assertThat(smallerThanThirty)
      .containsExactly(1, 5, 8, 17, 23);
    Assertions.assertThat(greaterThanThirty)
      .containsExactly(31, 38, 41);
}

6.5. Ленивая итерация

Ленивая итерация — это шаблон оптимизации, в котором метод итерации вызывается, но его фактическое выполнение откладывается до тех пор, пока его действие или возвращаемые значения не потребуются другим последующим методом.

@Test
public void whenLazyIteration_thenCorrect() {
    Student student1 = new Student("John", "Hopkins");
    Student student2 = new Student("George", "Adams");
    Student student3 = new Student("Jennifer", "Rodriguez");

    MutableList<Student> students = Lists.mutable
      .with(student1, student2, student3);
    LazyIterable<Student> lazyStudents = students.asLazy();
    LazyIterable<String> lastNames = lazyStudents
      .collect(Student::getLastName);
    
    Assertions.assertThat(lastNames)
      .containsAll(Lists.mutable.with("Hopkins", "Adams", "Rodriguez"));
}

Здесь объект lazyStudents не извлекает элементы списка студентов до тех пор, пока не будет вызван метод collect() .

7. Сопряжение элементов коллекции

Метод zip() возвращает новую коллекцию, объединяя элементы двух коллекций в пары. Если какая-либо из двух коллекций длиннее, остальные элементы будут усечены.

Давайте посмотрим, как мы можем его использовать:

@Test
public void whenZip_thenCorrect() {
    MutableList<String> numbers = Lists.mutable
      .with("1", "2", "3", "Ignored");
    MutableList<String> cars = Lists.mutable
      .with("Porsche", "Volvo", "Toyota");
    MutableList<Pair<String, String>> pairs = numbers.zip(cars);
    
    Assertions.assertThat(pairs)
      .containsExactlyElementsOf(this.expectedPairs);
}

Мы также можем соединить элементы коллекции с их индексами, используя метод zipWithIndex() :

@Test
public void whenZip_thenCorrect() {
    MutableList<String> cars = FastList
      .newListWith("Porsche", "Volvo", "Toyota");
    MutableList<Pair<String, Integer>> pairs = cars.zipWithIndex();
    
    Assertions.assertThat(pairs)
      .containsExactlyElementsOf(this.expectedPairs);
}

8. Преобразование коллекций

Eclipse Collections предоставляет простые методы преобразования одного типа контейнера в другой. Это методы toList() , toSet() , toBag() и toMap().

Давайте посмотрим, как мы можем их использовать:

public static List convertToList() {
    UnifiedSet<String> cars = new UnifiedSet<>();
    
    cars.add("Toyota");
    cars.add("Mercedes");
    cars.add("Volkswagen");
    
    return cars.toList();
}

Запустим наш тест:

@Test
public void whenConvertContainerToAnother_thenCorrect() {
    MutableList<String> cars = (MutableList) ConvertContainerToAnother 
      .convertToList();
    
    Assertions.assertThat(cars)
      .containsExactlyElementsOf(
      FastList.newListWith("Volkswagen", "Toyota", "Mercedes"));
}

9. Заключение

В этом руководстве мы рассмотрели краткий обзор коллекций Eclipse и функций, которые они предоставляют.

Полная реализация этого руководства доступна на GitHub .

1. Обзор​

2. Зависимость от Maven​

3. Общая картина​

3.1. Основные типы коллекций​

3.2. Коллекции примитивов​

4. Создание коллекции​

5. Извлечение элементов из коллекций​

6. Перебор коллекции​

6.1. Фильтрация коллекций​

6.2. Метод сбора( )​

6.3. Обнаружение элемента​

6.4. Метод раздела( )​

6.5. Ленивая итерация​

7. Сопряжение элементов коллекции​

8. Преобразование коллекций​

9. Заключение​

1. Обзор

2. Зависимость от Maven

3. Общая картина

3.1. Основные типы коллекций

3.2. Коллекции примитивов

4. Создание коллекции

5. Извлечение элементов из коллекций

6. Перебор коллекции

6.1. Фильтрация коллекций

6.2. Метод `сбора(` )

6.3. Обнаружение элемента

6.4. Метод `раздела(` )

6.5. Ленивая итерация

7. Сопряжение элементов коллекции

8. Преобразование коллекций

9. Заключение