常温常新之阿里巴巴开发手册集合处理

【强制】关于 hashCode 和 equals 的处理遵循如下规则1 只要覆写 equals就必须覆写 hashCode。2 因为 Set 存储的是不重复的对象依据 hashCode 和 equals 进行判断所以 Set 存储的对象必须覆写这两种方法。3 如果自定义对象作为 Map 的键那么必须覆写 hashCode 和 equals。说明String 因为覆写了 hashCode 和 equals 方法所以可以愉快地将 String 对象作为 key 来使用。2. 【强制】判断所有集合内部的元素是否为空使用 isEmpty()方法而不是 size()0 的方式。说明在某些集合中前者的时间复杂度为 O(1)而且可读性更好。正例MapString,ObjectmapnewHashMap(16);if(map.isEmpty()){System.out.println(no element in this map.);}【强制】在使用 java.util.stream.Collectors 类的 toMap()方法转为 Map 集合时一定要使用含有参数类型为 BinaryOperator参数名为 mergeFunction 的方法否则当出现相同 key值时会抛出 IllegalStateException 异常。说明参数 mergeFunction 的作用是当出现 key 重复时自定义对 value 的处理策略。正例ListPairString,DoublepairArrayListnewArrayList(3);pairArrayList.add(newPair(version,12.10));pairArrayList.add(newPair(version,12.19));pairArrayList.add(newPair(version,6.28));MapString,DoublemappairArrayList.stream().collect(// 生成的 map 集合中只有一个键值对{version6.28}Collectors.toMap(Pair::getKey,Pair::getValue,(v1,v2)-v2));反例String[]departmentsnewString[]{iERP,iERP,EIBU};// 抛出 IllegalStateException 异常MapInteger,StringmapArrays.stream(departments).collect(Collectors.toMap(String::hashCode,str-str));4. 【强制】在使用 java.util.stream.Collectors 类的 toMap()方法转为 Map 集合时一定要注意当 value 为 null 时会抛 NPE 异常。说明在 java.util.HashMap 的 merge 方法里会进行如下的判断if (value null || remappingFunction null)throw new NullPointerException();反例ListPairString,DoublepairArrayListnewArrayList(2);pairArrayList.add(newPair(version1,8.3));pairArrayList.add(newPair(version2,null));MapString,DoublemappairArrayList.stream().collect(// 抛出 NullPointerException 异常Collectors.toMap(Pair::getKey,Pair::getValue,(v1,v2)-v2));【强制】ArrayList 的 subList 结果不可强转成 ArrayList否则会抛出 ClassCastException 异常java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList。说明subList()返回的是 ArrayList 的内部类 SubList并不是 ArrayList 本身而是 ArrayList 的一个视图对于 SubList 的所有操作最终会反映到原列表上。【强制】使用 Map 的方法 keySet()/values()/entrySet()返回集合对象时不可以对其进行添加元素操作否则会抛出 UnsupportedOperationException 异常。【强制】Collections 类返回的对象如emptyList()/singletonList()等都是 immutable list不可对其进行添加或者删除元素的操作。反例如果查询无结果返回 Collections.emptyList()空集合对象调用方一旦进行了添加元素的操作就会触发 UnsupportedOperationException 异常。【强制】在 subList 场景中高度注意对父集合元素的增加或删除均会导致子列表的遍历、增加、删除产生 ConcurrentModificationException 异常。【强制】使用集合转数组的方法必须使用集合的 toArray(T[] array)传入的是类型完全一致、长度为 0 的空数组。反例直接使用 toArray 无参方法存在问题此方法返回值只能是 Object[]类若强转其它类型数组将出现ClassCastException 错误。正例ListStringlistnewArrayList(2);list.add(guan);list.add(bao);String[]arraylist.toArray(newString[0]);说明使用 toArray 带参方法数组空间大小的 length1 等于0动态创建与 size 相同的数组性能最好。2 大于0但小于 size重新创建大小等于 size 的数组增加GC负担。3 等于 size在高并发情况下数组创建完成之后size 正在变大的情况下负面影响与2相同。4 大于 size空间浪费且在 size 处插入null值存在NPE隐患10.【强制】在使用 Collection 接口任何实现类的 addAll()方法时都要对输入的集合参数进行NPE 判断。说明在 ArrayList#addAll 方法的第一行代码即 Object[] a c.toArray(); 其中 c 为输入集合参数如果为 null则直接抛出异常。11.【强制】使用工具类 Arrays.asList()把数组转换成集合时不能使用其修改集合相关的方法它的 add/remove/clear 方法会抛出UnsupportedOperationException 异常。说明asList 的返回对象是一个 Arrays 内部类并没有实现集合的修改方法。Arrays.asList 体现的是适配器模式只是转换接口后台的数据仍是数组。String[] str new String[] { “chen”, “yang”, “hao” };List list Arrays.asList(str);第一种情况list.add(“yangguanbao”); 运行时异常。第二种情况str[0] “change”; 也会随之修改反之亦然。内部类的方法有privatestaticclassArrayListEextendsAbstractListEimplementsRandomAccess,java.io.Serializable{java.io.SerialprivatestaticfinallongserialVersionUID-2764017481108945198L;SuppressWarnings(serial)// Conditionally serializableprivatefinalE[]a;ArrayList(E[]array){aObjects.requireNonNull(array);}Overridepublicintsize(){returna.length;}OverridepublicObject[]toArray(){returnArrays.copyOf(a,a.length,Object[].class);}OverrideSuppressWarnings(unchecked)publicTT[]toArray(T[]a){intsizesize();if(a.lengthsize)returnArrays.copyOf(this.a,size,(Class?extendsT[])a.getClass());System.arraycopy(this.a,0,a,0,size);if(a.lengthsize)a[size]null;returna;}OverridepublicEget(intindex){returna[index];}OverridepublicEset(intindex,Eelement){EoldValuea[index];a[index]element;returnoldValue;}OverridepublicintindexOf(Objecto){E[]athis.a;if(onull){for(inti0;ia.length;i)if(a[i]null)returni;}else{for(inti0;ia.length;i)if(o.equals(a[i]))returni;}return-1;}Overridepublicbooleancontains(Objecto){returnindexOf(o)0;}OverridepublicSpliteratorEspliterator(){returnSpliterators.spliterator(a,Spliterator.ORDERED);}OverridepublicvoidforEach(Consumer?superEaction){Objects.requireNonNull(action);for(Ee:a){action.accept(e);}}OverridepublicvoidreplaceAll(UnaryOperatorEoperator){Objects.requireNonNull(operator);E[]athis.a;for(inti0;ia.length;i){a[i]operator.apply(a[i]);}}Overridepublicvoidsort(Comparator?superEc){Arrays.sort(a,c);}OverridepublicIteratorEiterator(){returnnewArrayItr(a);}}12.【强制】泛型通配符? extends T来接收返回的数据此写法的泛型集合不能使用 add 方法而? super T不能使用 get 方法两者在接口调用赋值的场景中容易出错。说明扩展说一下 PECS(Producer Extends Consumer Super)原则第一、频繁往外读取内容的适合用? extends T。第二、经常往里插入的适合用? super T13.【强制】在无泛型限制定义的集合赋值给泛型限制的集合时在使用集合元素时需要进行 instanceof 判断避免抛出 ClassCastException 异常。说明毕竟泛型是在 JDK5 后才出现考虑到向前兼容编译器是允许非泛型集合与泛型集合互相赋值。反例ListStringgenericsnull;ListnotGenericsnewArrayList(10);notGenerics.add(newObject());notGenerics.add(newInteger(1));genericsnotGenerics;// 此处抛出 ClassCastException 异常Stringstringgenerics.get(0);14.【强制】不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。remove 元素请使用 Iterator方式如果并发操作需要对 Iterator 对象加锁正例ListStringlistnewArrayList();list.add(1);list.add(2);IteratorStringiteratorlist.iterator();while(iterator.hasNext()){Stringitemiterator.next();if(删除元素的条件){iterator.remove();}}反例for(Stringitem:list){if(1.equals(item)){list.remove(item);}}说明以上代码的执行结果肯定会出乎大家的意料那么试一下把“1”换成“2”会是同样的结果吗1的情况2的情况15.【强制】在 JDK7 版本及以上Comparator 实现类要满足如下三个条件不然 Arrays.sortCollections.sort 会抛 IllegalArgumentException 异常。说明三个条件如下1 xy 的比较结果和 yx 的比较结果相反。2 xyyz则 xz。3 xy则 xz 比较结果和 yz 比较结果相同。反例下例中没有处理相等的情况交换两个对象判断结果并不互反不符合第一个条件在实际使用中可能会出现异常。newComparatorStudent(){Overridepublicintcompare(Studento1,Studento2){returno1.getId()o2.getId()?1:-1;}};16.【推荐】集合泛型定义时在 JDK7 及以上使用 diamond 语法或全省略。说明菱形泛型即 diamond直接使用来指代前边已经指定的类型。正例// diamond 方式即HashMapString,StringuserCachenewHashMap(16);// 全省略方式ArrayListUserusersnewArrayList(10);17.【推荐】集合初始化时指定集合初始值大小。说明HashMap 使用 HashMap(int initialCapacity) 初始化如果暂时无法确定集合大小那么指定默认值16即可。正例initialCapacity (需要存储的元素个数 / 负载因子) 1。注意负载因子即 loader factor默认为 0.75如果暂时无法确定初始值大小请设置为 16即默认值。反例 HashMap 需要放置 1024 个元素由于没有设置容量初始大小随着元素增加而被迫不断扩容resize()方法总共会调用 8 次反复重建哈希表和数据迁移。当放置的集合元素个数达千万级时会影响程序性能。18.【推荐】使用 entrySet 遍历 Map 类集合 KV而不是 keySet 方式进行遍历。说明keySet 其实是遍历了 2 次一次是转为 Iterator 对象另一次是从 hashMap 中取出 key 所对应的value。而 entrySet 只是遍历了一次就把 key 和 value 都放到了 entry 中效率更高。如果是 JDK8使用Map.forEach 方法。正例values()返回的是 V 值集合是一个 list 集合对象keySet()返回的是 K 值集合是一个 Set 集合对象entrySet()返回的是 K-V 值组合集合。19.【推荐】高度注意 Map 类集合 K/V 能不能存储 null 值的情况如下表格反例由于 HashMap 的干扰很多人认为 ConcurrentHashMap 是可以置入 null 值而事实上存储null 值时会抛出 NPE 异常。20.【参考】合理利用好集合的有序性(sort)和稳定性(order)避免集合的无序性(unsort)和不稳定性(unorder)带来的负面影响。说明有序性是指遍历的结果是按某种比较规则依次排列的。稳定性指集合每次遍历的元素次序是一定的。如ArrayList 是 order/unsortHashMap 是 unorder/unsortTreeSet 是 order/sort。21.【参考】利用 Set 元素唯一的特性可以快速对一个集合进行去重操作避免使用 List 的contains()进行遍历去重或者判断包含操作。