java开发常用的工具类库google guava

原创

shigen

发布于 2023-08-31 14:36:09

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发布于 2023-08-31 14:36:09

Guava

Guava是一个Google开源的Java核心库，它提供了许多实用的工具和辅助类，使Java开发更加简洁、高效、可靠。目前和hutool一起，是业界常用的工具类库。shigen也比较喜欢使用，在这里列举一下常用的工具类库和使用的案例。

参考：

pom依赖

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>30.1.1-jre</version>
</dependency>

Map

Table-双键map

Table 接口可以看作是一个类似于矩阵的数据结构，它包含两个键：行键和列键。它的主要特点是可以通过两个键来定位和访问值, 它的类型：Table<R,C,V>

基础的api

行列的转制

public static <R, C, V> Table<C, R, V> transpose(Table<R, C, V> table) {
    return (Table)(table instanceof Tables.TransposeTable ? ((Tables.TransposeTable)table).original : new Tables.TransposeTable(table));
}

转换成嵌套的map

Map<String, Map<String, Integer>> rowMap = table.rowMap();
Map<String, Map<String, Integer>> columnMap = table.columnMap();

BiMap-双向map

根据value快速找到key，所以要求key 和value都是唯一的

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。
继承hashMap，key、value都不能重复的

MultiMap-多值map

一个键映射到多个值上，底层是Map<String, List<Object>>

创建和转换

Multimap<String, String> multiMap = ArrayListMultimap.create();
multiMap.putAll("name", Arrays.asList("shigen", "aaa", "bbb"));
Collection<String> names = multiMap.get("name");
Map<String, Collection<String>> stringCollectionMap = multiMap.asMap();

RangeMap-范围map

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

分数段判断案例

'com.google.common.collect.RangeMap' is marked unstable with @Beta

shigen 觉得这个很好用，为我们省略了很多根据区间判断的if-else代码

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));

ClassToInstanceMap-实例Map

它的键是Class，而值是这个Class对应的实例对象（Map<Class, List<Object>）。取出对象时省去了强制类型转换，避免手动类型转换失误。

适合缓存对象，但是又不想做复杂的校验

MutableClassToInstanceMap<List> listMutableClassToInstanceMap = MutableClassToInstanceMap.create();
ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
strings.add("1111");
listMutableClassToInstanceMap.putInstance(ArrayList.class, strings);
ArrayList instance = listMutableClassToInstanceMap.getInstance(ArrayList.class);
// true
System.out.println(strings == instance);

Strings

isNullOrEmpty(String string)：判断字符串是否为空或null。
padEnd(String string, int minLength, char padChar)：在字符串末尾填充指定字符，直到字符串达到指定长度。
padStart(String string, int minLength, char padChar)：在字符串开头填充指定字符，直到字符串达到指定长度。
repeat(String string, int count)：重复指定字符串指定次数。
commonPrefix(CharSequence a, CharSequence b)：获取两个字符串的最长公共前缀。
commonSuffix(CharSequence a, CharSequence b)：获取两个字符串的最长公共后缀。

这一块 shigen还是习惯了使用hutool的strUtil，很符合我的代码编程习惯。

Collections

ImmutableList

不可变集合是Guava的一个重要特性，它可以确保集合不被修改，从而避免并发访问的问题

List<String> list = Lists.newArrayList("a", "b", "c");
ImmutableList<String> immutableList = ImmutableList.copyOf(list);

Iterables

获得元素的API

获得符合条件的元素

转换集合类型

条件检查（Preconditions）

Preconditions是Guava提供的一组前置条件检查工具，它提供了一些检查参数是否符合预期的方法。

shigen 觉得这个和assert很相像。

以下是Preconditions的主要方法：

checkArgument(boolean expression, String errorMessageTemplate, Object... errorMessageArgs)：检查参数是否符合预期，并抛出IllegalArgumentException异常，可以包含错误信息模板和占位符。
checkNotNull(T reference, String errorMessageTemplate, Object... errorMessageArgs)：检查参数是否为null，并抛出NullPointerException异常，可以包含错误信息模板和占位符。
checkState(boolean expression, String errorMessageTemplate, Object... errorMessageArgs)：检查对象状态是否符合预期，并抛出IllegalStateException异常，可以包含错误信息模板和占位符。
checkElementIndex(int index, int size, String errorMessageTemplate, Object... errorMessageArgs)：检查下标是否在集合的范围内，并抛出IndexOutOfBoundsException异常，可以包含错误信息模板和占位符。
checkPositionIndex(int index, int size, String errorMessageTemplate, Object... errorMessageArgs)：检查下标是否在集合的范围内，可以等于集合的大小，并抛出IndexOutOfBoundsException异常，可以包含错误信息模板和占位符。
checkPositionIndexes(int start, int end, int size)：检查开始下标和结束下标是否在集合的范围内，并抛出IndexOutOfBoundsException异常。

public class PreconditionsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 检查参数是否符合预期，并抛出IllegalArgumentException异常，可以包含错误信息模板和占位符
        String str1 = "abc";
        Preconditions.checkArgument(str1.length() < 3, "字符串长度必须小于3");
        // 检查参数是否为null，并抛出NullPointerException异常，可以包含错误信息模板和占位符
        String str2 = null;
        Preconditions.checkNotNull(str2, "字符串不能为空");
        // 检查对象状态是否符合预期，并抛出IllegalStateException异常，可以包含错误信息模板和占位符
        boolean flag1 = false;
        Preconditions.checkState(flag1, "状态不正确");
        // 检查下标是否在集合的范围内，并抛出IndexOutOfBoundsException异常，可以包含错误信息模板和占位符
        List<Integer> list1 = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5);
        Preconditions.checkElementIndex(6, list1.size(), "下标越界");
        // 检查下标是否在集合的范围内，可以等于集合的大小，并抛出IndexOutOfBoundsException异常，可以包含错误信息模板和占位符
        List<Integer> list2 = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5);
        Preconditions.checkPositionIndex(5, list2.size(), "下标越界");
        // 检查开始下标和结束下标是否在集合的范围内，并抛出IndexOutOfBoundsException异常
        List<Integer> list3 = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5);
        Preconditions.checkPositionIndexes(2, 6, list3.size());
        // 可以在错误信息中使用占位符
        int value1 = 101;
        Preconditions.checkArgument(value1 <= 100, "值必须小于等于 %s", 100);
        // 可以使用Supplier来避免计算开销
        int value2 = 101;
        Preconditions.checkArgument(value2 <= 100, () -> "值必须小于等于 " + 100);
}

cacheBuilder

Cache是Guava提供的一个缓存工具类，它可以帮助我们在内存中缓存数据。

缓存加载：指定缓存加载机制。可以通过传递一个 CacheLoader 对象来定义如何加载缓存中不存在的数据。CacheLoader 是一个抽象类，需要实现 load 方法，用于根据键加载对应的值。
缓存大小限制：设置缓存的最大容量，当缓存超过设定的容量时，可以通过一些策略（比如使用 LRU 或 FIFO）来自动淘汰一些不常用的缓存项。可以使用 maximumSize 方法设置缓存的最大容量。
过期时间：为缓存项设置过期时间。可以通过 expireAfterWrite 或 expireAfterAccess 方法设置缓存项的写入或访问后的过期时间。
弱引用键或值：CacheBuilder 提供了一些选项，可以使用弱引用持有缓存的键或值。当没有其他地方引用某个键或值时，缓存会自动将其从内存中移除，以避免内存泄漏。
统计信息：CacheBuilder 提供了一些统计信息，包括缓存的命中率、加载次数、加载成功率等。可以通过调用 recordStats 方法开启统计信息的收集。

@SneakyThrows
private static void testCache() {
    // 创建一个缓存实例
    Cache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder()
        // 最大容量为100个缓存项
        .maximumSize(100)
        // 10分钟后过期
        .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
        .build();

    // 向缓存中存入数据
    cache.put("key1", "value1");
    cache.put("key2", "value2");

    // 从缓存中获取数据
    String value1 = cache.getIfPresent("key1");
    // 输出: Value1: value1
    System.out.println("Value1: " + value1);

    // 存中存在，则返回对应的值；如果缓存中不存在，则使用提供的函数加载新的值，并将其添加到缓存中
    String value3 = cache.get("key3", () -> "value3");
    // 输出: Value3: value3
    System.out.println("Value3: " + value3);

    // 获取缓存的统计信息
    CacheStats stats = cache.stats();
    // 输出: Hit Rate: 1.0
    System.out.println("Hit Rate: " + stats.hitRate());
}

以上就是guava常用的案例和方法推荐了，也欢迎伙伴们的交流和分享。

与shigen一起，每天不一样！

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