提升编程效率的利器: 解析Google Guava库之集合篇Table二维映射（四）

码到三十五

修改于 2024-03-21 08:44:36

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修改于 2024-03-21 08:44:36

在Java开发中，我们经常使用Map数据结构来存储键值对，其中键是唯一的，可以快速查找到对应的值。但在某些场景下，我们可能需要一个更复杂的映射结构，其中键由两部分组成，类似于一个二维表格的行和列。Guava库中的Table接口正是为了满足这种需求而设计的。

一、什么是Guava Table？

Guava的Table是一种特殊的数据结构，它允许你使用两个键（通常被称为行键和列键）来映射一个值。你可以将Table视为一个二维的Map，其中每个单元格都由行键和列键唯一确定，并存储一个值。

二、Guava Table的实现类

Guava提供了几种Table的实现类，每种都有其特定的用途和性能特点：

HashBasedTable：这是最常用的实现，它基于哈希表来存储数据。HashBasedTable提供了快速的插入、查找和删除操作，并且不保证任何特定的键顺序。
TreeBasedTable：这个实现基于红黑树，它根据键的自然顺序或者提供的比较器对行键和列键进行排序。TreeBasedTable在按键顺序遍历数据时非常高效，但插入和查找操作可能比哈希表慢。
ImmutableTable：这是一个不可变的Table实现，它在创建时接收所有数据，并且之后不允许修改。ImmutableTable对于需要共享或发布不可变数据集的情况非常有用，同时它提供了高效的内存使用。
除了上述标准实现外，你还可以通过实现Table接口来创建自定义的Table。这允许你根据特定需求定制存储和检索数据的方式。

三、如何使用Guava Table？

下面是一个Guava Table 使用示例，该示例将展示如何创建一个Table、向其添加数据、检索数据、修改数据、遍历数据，以及一些其他高级特性的使用。

import com.google.common.collect.HashBasedTable;  
import com.google.common.collect.Table;  
  
import java.util.Map;  
import java.util.Set;  
  
public class GuavaTableAdvancedExample {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        // 创建一个Table实例  
        Table<String, String, Integer> workHoursTable = HashBasedTable.create();  
  
        // 添加数据  
        workHoursTable.put("Alice", "ProjectA", 40);  
        workHoursTable.put("Bob", "ProjectA", 30);  
        workHoursTable.put("Alice", "ProjectB", 20);  
        workHoursTable.put("Charlie", "ProjectC", 50);  
  
        // 检索数据  
        Integer aliceProjectAHours = workHoursTable.get("Alice", "ProjectA");  
        System.out.println("Alice worked " + aliceProjectAHours + " hours on ProjectA.");  
  
        // 使用row()方法获取特定行的映射  
        Map<String, Integer> aliceWorkHours = workHoursTable.row("Alice");  
        System.out.println("Alice's work hours: " + aliceWorkHours);  
  
        // 使用column()方法获取特定列的映射  
        Map<String, Integer> projectAWorkHours = workHoursTable.column("ProjectA");  
        System.out.println("Work hours on ProjectA: " + projectAWorkHours);  
  
        // 遍历表格  
        for (Table.Cell<String, String, Integer> cell : workHoursTable.cellSet()) {  
            System.out.println(cell.getRowKey() + " worked " + cell.getValue() + " hours on " + cell.getColumnKey() + ".");  
        }  
  
        // 修改数据  
        workHoursTable.put("Alice", "ProjectA", aliceProjectAHours + 5); // Alice在ProjectA上多工作了5小时  
        System.out.println("After update, Alice worked " + workHoursTable.get("Alice", "ProjectA") + " hours on ProjectA.");  
  
        // 检查是否包含某个键值对  
        boolean hasBobOnProjectB = workHoursTable.contains("Bob", "ProjectB");  
        System.out.println("Does Bob work on ProjectB? " + hasBobOnProjectB);  
  
        // 检查行键或列键是否存在  
        boolean hasRowKeyCharlie = workHoursTable.containsRow("Charlie");  
        boolean hasColumnKeyProjectD = workHoursTable.containsColumn("ProjectD");  
        System.out.println("Does the table have a row for Charlie? " + hasRowKeyCharlie);  
        System.out.println("Does the table have a column for ProjectD? " + hasColumnKeyProjectD);  
  
        // 获取所有的行键、列键或值  
        Set<String> allRowKeys = workHoursTable.rowKeySet();  
        Set<String> allColumnKeys = workHoursTable.columnKeySet();  
        Set<Integer> allValues = workHoursTable.values();  
  
        System.out.println("All row keys: " + allRowKeys);  
        System.out.println("All column keys: " + allColumnKeys);  
        System.out.println("All values: " + allValues);  
  
        // 移除数据  
        workHoursTable.remove("Alice", "ProjectB"); // Alice不再在ProjectB上工作  
        System.out.println("After removal, Alice's work hours on ProjectB: " + workHoursTable.get("Alice", "ProjectB"));  
    }  
}

在这个示例中，我们创建了一个HashBasedTable来存储员工在不同项目上的工作时间。我们展示了如何添加数据、检索特定员工在某个项目上的工作小时数、获取特定员工或特定项目的所有工作时间、遍历整个表格、修改数据、检查键的存在性、获取所有的键或值，以及移除数据。通过这个例子，你应该能够熟悉Guava Table的大部分常用方法。

如果你不使用table,那就需要用嵌套Map实现,代码可能就是下面这样

需要注意的是，与Guava Table相比，嵌套的Map在处理某些操作时可能会更加繁琐，例如检查列键是否存在，因为你需要遍历所有的内部Map。此外，嵌套的Map也没有Guava Table提供的一些高级功能和优化。

 // 创建一个嵌套的Map来模拟Table  
        Map<String, Map<String, Integer>> workHoursMap = new HashMap<>();  
  
        // 添加数据  
        addWorkHours(workHoursMap, "Alice", "ProjectA", 40);  
        addWorkHours(workHoursMap, "Bob", "ProjectA", 30);  
        addWorkHours(workHoursMap, "Alice", "ProjectB", 20);  
        addWorkHours(workHoursMap, "Charlie", "ProjectC", 50);  
  
        // 检索数据  
        Integer aliceProjectAHours = getWorkHours(workHoursMap, "Alice", "ProjectA");  
        System.out.println("Alice worked " + aliceProjectAHours + " hours on ProjectA.");  
  
        // 遍历嵌套Map  
        for (Map.Entry<String, Map<String, Integer>> entry : workHoursMap.entrySet()) {  
            String employee = entry.getKey();  
            Map<String, Integer> projects = entry.getValue();  
            for (Map.Entry<String, Integer> projectEntry : projects.entrySet()) {  
                String project = projectEntry.getKey();  
                Integer hours = projectEntry.getValue();  
                System.out.println(employee + " worked " + hours + " hours on " + project + ".");  
            }  
        }  
  
        // 修改数据  
        setWorkHours(workHoursMap, "Alice", "ProjectA", aliceProjectAHours + 5); // Alice在ProjectA上多工作了5小时  
        System.out.println("After update, Alice worked " + getWorkHours(workHoursMap, "Alice", "ProjectA") + " hours on ProjectA.");  
  
        // 检查是否包含某个键值对  
        boolean hasBobOnProjectB = containsWorkHours(workHoursMap, "Bob", "ProjectB");  
        System.out.println("Does Bob work on ProjectB? " + hasBobOnProjectB);  
  
        // 检查行键是否存在  
        boolean hasRowKeyCharlie = workHoursMap.containsKey("Charlie");  
        System.out.println("Does the nested map have an entry for Charlie? " + hasRowKeyCharlie);  
  
        // 检查列键是否存在（需要遍历所有内部Map）  
        boolean hasColumnKeyProjectD = false;  
        for (Map<String, Integer> projectMap : workHoursMap.values()) {  
            if (projectMap.containsKey("ProjectD")) {  
                hasColumnKeyProjectD = true;  
                break;  
            }  
        }  
        System.out.println("Does any employee work on ProjectD? " + hasColumnKeyProjectD);  
  
        // 移除数据  
        removeWorkHours(workHoursMap, "Alice", "ProjectB"); // Alice不再在ProjectB上工作  
        System.out.println("After removal, Alice's work hours on ProjectB: " + getWorkHours(workHoursMap, "Alice", "ProjectB"));  
    }  
  
    private static void addWorkHours(Map<String, Map<String, Integer>> workHoursMap, String rowKey, String columnKey, Integer value) {  
        workHoursMap.putIfAbsent(rowKey, new HashMap<>());  
        workHoursMap.get(rowKey).put(columnKey, value);  
    }  
  
    private static Integer getWorkHours(Map<String, Map<String, Integer>> workHoursMap, String rowKey, String columnKey) {  
        Map<String, Integer> projectMap = workHoursMap.get(rowKey);  
        return projectMap != null ? projectMap.get(columnKey) : null;  
    }  
  
    private static void setWorkHours(Map<String, Map<String, Integer>> workHoursMap, String rowKey, String columnKey, Integer value) {  
        workHoursMap.putIfAbsent(rowKey, new HashMap<>());  
        workHoursMap.get(rowKey).put(columnKey, value);  
    }  
  
    private static boolean containsWorkHours(Map<String, Map<String, Integer>> workHoursMap, String rowKey, String columnKey) {  
        Map<String, Integer> projectMap = workHoursMap.get(rowKey);  
        return projectMap != null && projectMap.containsKey(columnKey);  
    }  
  
    private static void removeWorkHours(Map<String, Map<String, Integer>> workHoursMap, String rowKey, String columnKey) {  
        Map<String, Integer> projectMap = workHoursMap.get(rowKey);  
        if (projectMap != null) {  
            projectMap.remove(columnKey);  
            if (projectMap.isEmpty()) {  
                workHoursMap.remove(rowKey);  
            }  
        }  
    }