十九、Collections类、Hutool类、Guava类

19.1 Collections工具类

Collections 是 JDK 提供的一个工具类，位于 java.util 包下，提供了一系列的静态方法，方便我们对集合进行各种操作。

01、排序操作

  • reverse(List list)：反转顺序。
  • shuffle(List list)：洗牌，将顺序打乱。
  • sort(List list)：自然升序。
  • sort(List list, Comparator c)：按照自定义的比较器排序。
  • swap(List list, int i, int j)：将 i 和 j 位置的元素交换位置。
/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/11/11  14:39
 * @description: CollectionsTest1
 */
public class CollectionsTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("青花椒1");
        list.add("青花椒2");
        list.add("青花椒3");
        list.add("青花椒4");
        list.add("青花椒5");

        System.out.println("原始顺序：" + list); // 原始顺序：[青花椒1, 青花椒2, 青花椒3, 青花椒4, 青花椒5]

        // 反转
        Collections.reverse(list);
        System.out.println("反转后：" + list); // 反转后：[青花椒5, 青花椒4, 青花椒3, 青花椒2, 青花椒1]

        // 洗牌
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("洗牌后：" + list); // 洗牌后：[青花椒2, 青花椒4, 青花椒5, 青花椒3, 青花椒1]

        // 自然升序
        Collections.sort(list);
        System.out.println("自然升序后：" + list); // 自然升序后：[青花椒1, 青花椒2, 青花椒3, 青花椒4, 青花椒5]

        // 交换
        Collections.swap(list, 2,4);
        System.out.println("交换后：" + list); // 交换后：[青花椒1, 青花椒2, 青花椒5, 青花椒4, 青花椒3]
    }
}

02、查找操作

  • binarySearch(List list, Object key)：二分查找法，前提是 List 已经排序过了。
  • max(Collection coll)：返回最大元素。
  • max(Collection coll, Comparator comp)：根据自定义比较器，返回最大元素。
  • min(Collection coll)：返回最小元素。
  • min(Collection coll, Comparator comp)：根据自定义比较器，返回最小元素。
  • fill(List list, Object obj)：使用指定对象填充。
  • frequency(Collection c, Object o)：返回指定对象出现的次数。
/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/11/11  14:43
 * @description: CollectionsTest2
 */
public class CollectionsTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("青花椒1");
        list.add("青花椒2");
        list.add("青花椒3");
        list.add("青花椒4");
        list.add("青花椒5");

        System.out.println("最大元素：" + Collections.max(list)); // 最大元素：青花椒5
        System.out.println("最小元素：" + Collections.min(list)); // 最小元素：青花椒1
        System.out.println("出现的次数：" + Collections.frequency(list, "青花椒2")); // 出现的次数：1

        // 没有排序直接调用二分查找，结果是不确定的
        System.out.println("排序前的二分查找结果：" + Collections.binarySearch(list, "青花椒2")); // 排序前的二分查找结果：1

        // 排序后，查找结果和预期一致
        Collections.sort(list);
        System.out.println("排序后的二分查找结果：" + Collections.binarySearch(list, "青花椒2")); // 排序后的二分查找结果：1

        // 使用指定对象填充
        Collections.fill(list, "青花椒6");
        System.out.println("填充后的结果：" + list); // 填充后的结果：[青花椒6, 青花椒6, 青花椒6, 青花椒6, 青花椒6]
    }
}

03、同步控制

HashMap 是线程不安全的，ArrayList 其实也是线程不安全的，没法在多线程环境下使用，那 Collections 工具类中提供了多个 synchronizedXxx 方法，这些方法会返回一个同步的对象，从而解决多线程中访问集合时的安全问题。
在这里插入图片描述

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("青花椒1");
list.add("青花椒2");
list.add("青花椒3");
list.add("青花椒4");
list.add("青花椒5");


List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(list);

扒一下 SynchronizedList 的源码：

static class SynchronizedList<E>
    extends SynchronizedCollection<E>
    implements List<E> {
    private static final long serialVersionUID = -7754090372962971524L;

    final List<E> list;

    SynchronizedList(List<E> list) {
        super(list);
        this.list = list;
    }

    public E get(int index) {
        synchronized (mutex) {return list.get(index);}
    }
    
    public void add(int index, E element) {
        synchronized (mutex) {list.add(index, element);}
    }
    public E remove(int index) {
        synchronized (mutex) {return list.remove(index);}
    }
}

其实就是在方法上加了 synchronized 关键字来加锁保证线程的安全。

04、不可变集合

  • emptyXxx()：制造一个空的不可变集合。
  • singletonXxx()：制造一个只有一个元素的不可变集合。
  • unmodifiableXxx()：为指定集合制作一个不可变集合。

举个例子，我要在空的不可变集合中添加一个元素：

List emptyList = Collections.emptyList();
emptyList.add("非空");
System.out.println(emptyList);

这段代码在执行的时候就会报错：
JavaSE基础之（十九）Collections类、Hutool类、Guava类-小白菜博客
这是因为 Collections.emptyList() 会返回一个 Collections 的内部类 EmptyList，而EmptyList 并没有重写父类 AbstractList 的 add(int index, E element) 方法，所以执行的时候就抛出了不支持该操作的 UnsupportedOperationException 了。

除此之外，emptyList 方法是 final 的，返回的 EMPTY_LIST 也是 final 的，这就表明这是个不可变对象，没办法进行增删改查。

@SuppressWarnings("unchecked")
public static final <T> List<T> emptyList() {
    return (List<T>) EMPTY_LIST;
}

public static final List EMPTY_LIST = new EmptyList<>();

05、其他

还有两个比较常用的方法：

  • addAll(Collection<? super T> c, T… elements)：往集合中添加元素。
  • disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2)：判断两个集合是否没有交集。
/**
 * @author QHJ
 * @date 2022/11/11  15:08
 * @description:
 */
public class CollectionsTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("青花椒1");
        list.add("青花椒2");
        list.add("青花椒3");
        list.add("青花椒4");
        list.add("青花椒5");

        List<String> allList = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(allList, "青花椒6", "青花椒7", "青花椒8");
        System.out.println("addAll 后：" + allList); // addAll 后：[青花椒6, 青花椒7, 青花椒8]

        System.out.println("是否没有交集：" + (Collections.disjoint(list, allList) ? "是" : "否")); // 是否没有交集：是
    }
}

19.2 Hutool工具类

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19.3 Guava工具类

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