另外几种Java集合框架详解续

作者：chszs，未经博主允许不得转载。经许可的转载需注明作者和博客主页：http://blog.csdn.net/chszs

fastutil库优于Trove库的地方：Trove库已经三年未更新了，属于非活跃的开源项目；而fastutil一直在更新。fastutil有更丰富的特性，支持超大的集合（大于2^32，即4GB的集合），文档也更丰富。

fastutil是一个开源的Java集合框架的扩展，它继承了Java Collection Framework，提供了数种特定类型的容器，包括映射map、集合set、列表list、优先级队列（prority queue），实现了java.util包的标准接口（还提供了标准类所没有的双向迭代器），还提供了很大的（64位）的array、set、list，以及快速、实用的二进制或文本文件的I/O操作类。

fastutil为专用的集合类提供了大容量的功能，而且类比普通Java集合类显得更紧凑、速度更快。除了对象和原始类型，fastutil类还提供了对引用的支持，也即对象是可以使用等号操作符进行比较的，无需使用equals()方法。

fastutil以Apache 2.0许可证发布。使用它需要JDK 7以上版本。

把元素添加到fastutil集合与添加到标准Java集合使用的API是相同的，下面的代码示例展示了插入元素到标准JDK的ArrayList和插入元素到fastutil的DoubleArrayList。

1、插入Double对象到JDK的ArrayList和插入Double对象到fastutil的DoubleArrayList

import java.util.ArrayList;
import it.unimi.dsi.fastutil.doubles.DoubleArrayList;

public class DoubleArrayListTest {
    public static void main(String[] args) {
        demoJdkArrayListForDoubles();
        demoFastutilArrayListForDoubles();
    }

    public static void demoJdkArrayListForDoubles(){
        final ArrayList<Double> doubles = new ArrayList<>();
        doubles.add(98.5);
        doubles.add(24.7);
        doubles.add(52.8);
        doubles.add(1234.3);
        doubles.add(20.0);
        System.out.println("\tDoubles List: " + doubles);
    }

    public static void demoFastutilArrayListForDoubles(){
        final DoubleArrayList doubles = new DoubleArrayList();
        doubles.add(98.5);
        doubles.add(24.7);
        doubles.add(52.8);
        doubles.add(1234.3);
        doubles.add(20.0);
        System.out.println("\tFastutil DoubleArrayList: " + doubles);
    }
}

输出为：

    Doubles List: [98.5, 24.7, 52.8, 1234.3, 20.0]
    Fastutil DoubleArrayList: [98.5, 24.7, 52.8, 1234.3, 20.0]

从上面的代码可以看出，fastutil集合的实现与标准JDK集合的实现保持了一致。下面我们再看一个例子：

2、使用fastutil的DoubleArrayList作为堆栈

    public static void demoFastutilDoubleStack(){
        final DoubleArrayList stack = new DoubleArrayList();
        stack.push(19.9);
        stack.push(32.1);
        stack.push(11.8);
        stack.push(3.3);
        System.out.println("Fastutil Stack of Doubles");
        System.out.println("\tPeek: " + stack.peek(0) + "; After Size: " + stack.size());
        System.out.println("\tPop: " + stack.pop() + "; After Size: " + stack.size());
        System.out.println("\tPeek: " + stack.peek(0) + "; After Size: " + stack.size());
    }

输出为：

Fastutil Stack of Doubles
    Peek: 3.3; After Size: 4
    Pop: 3.3; After Size: 3
    Peek: 11.8; After Size: 3

应注意DoubleArrayList的peek()方法和pop()方法均已被废弃，DoubleArrayList继承了AbstractDoubleList，抽象类AbstractDoubleList中废弃了peek()方法和pop()方法，官方建议应直接使用具体的指定类型的类提供的方法，这里也就是add()方法和getDouble()方法。

Trove库提供了gnu.trove.TCollections类，它类似于java.util.Collections，可看作是一个子集。fastutil提供了相似的功能，但是它提供的是静态方法，且被分到指定类型或指定结构的集合类中。

比如IntSets类，与IntLinkedOpenHashSet结合使用，正如其名字，是指定了整型类型的集合类，提供了相应的静态方法。

3、IntSets与IntLinkedOpenHashSet结合使用

    public static void demofastutilCollectionsClass(){
        final IntLinkedOpenHashSet integers = new IntLinkedOpenHashSet();
        integers.add(43);
        integers.add(4);
        integers.add(8);
        integers.add(6);
        final IntSet unmodifiableIntegers = IntSets.unmodifiable(integers);
        System.out.println("Unmodifiable Integers: ");
        System.out.println("\tClass: " + unmodifiableIntegers.getClass().getCanonicalName());
        try{
            unmodifiableIntegers.add(15);
        }catch(Exception e){
            System.out.println("\tException caught: " + e);
        }
    }

输出为：

Unmodifiable Integers: 
    Class: it.unimi.dsi.fastutil.ints.IntSets.UnmodifiableSet
    Exception caught: java.lang.UnsupportedOperationException

fastutil支持标准Java迭代方法，使用明确定义的迭代器和Java 5引入的for-each循环。fastutil集合还支持JDK 8风格的.forEach()方法，因为fastutil集合实现了java.util.Iterable接口。下面用代码进行说明：

4、fastutil集合以标准Java风格进行迭代

public static void demoIterationWithIterator(){
    final LongOpenHashSet longs = new LongOpenHashSet();
    longs.add(11);
    longs.add(23401203413l);
    longs.add(3);
    longs.add(32);
    longs.add(9);
    final LongIterator longIterator = longs.iterator();
    while(longIterator.hasNext()){
        final long longValue = longIterator.next();
        System.out.print(longValue + "\t");
    }
}

输出为：

9   32  11  3   23401203413 

.

public static void demoIteratorWithForEach(){
    final LongLinkedOpenHashSet longs = new LongLinkedOpenHashSet();
    longs.add(11);
    longs.add(23401203413l);
    longs.add(3);
    longs.add(32);
    longs.add(9);
    for(final long longValue : longs){
        System.out.print(longValue + "\t");
    }
}

输出为：

11  23401203413 3   32  9   

.

public static void demoIteratorWithJdk8ForEach(){
    final LongLinkedOpenHashSet longs = new LongLinkedOpenHashSet();
    longs.add(11);
    longs.add(23401203413l);
    longs.add(3);
    longs.add(32);
    longs.add(9);
    longs.forEach(longValue -> System.out.print(longValue + "\t"));
}

输出为：

11  23401203413 3   32  9   

fastutil相关的其它情况

1）fastutil集合实现了标准JDK8集合的接口，故其API易于使用。
2）fastutil集合通常都提供了一个带参数（以基本数据类型的array为参数）的构造器，并重写了toArray()方法，以及提供了一个指定类型的方法（比如toDoubleArray()面向Double集合）。
3）fastutil集合通常提供了明确重写toString()的实现，易于让每一个数据元素输出，这与Java标准的Arrays.toString()不同。
4）fastutil的包是根据原始类型与不同数据结构的实现来进行组织的，且都在同一个包中。
5）由于每一个fastutil集合都是跟特定的原始数据类型相关，故每一个集合都不需要泛型参数，也就不存在泛型相关的问题。
6）fastutil的API文档是学习使用fastutil的最佳文档。