[Google Guava] 2.4-集合扩展工具类

原文链接 译文链接 译者:沈义扬,校对:丁一

简介

有时候你需要实现自己的集合扩展。也许你想要在元素被添加到列表时增加特定的行为,或者你想实现一个Iterable,其底层实际上是遍历数据库查询的结果集。Guava为你,也为我们自己提供了若干工具方法,以便让类似的工作变得更简单。(毕竟,我们自己也要用这些工具扩展集合框架。)

Forwarding装饰器

针对所有类型的集合接口,Guava都提供了Forwarding抽象类以简化装饰者模式的使用。

Forwarding抽象类定义了一个抽象方法:delegate(),你可以覆盖这个方法来返回被装饰对象。所有其他方法都会直接委托给delegate()。例如说:ForwardingList.get(int)实际上执行了delegate().get(int)。

通过创建ForwardingXXX的子类并实现delegate()方法,可以选择性地覆盖子类的方法来增加装饰功能,而不需要自己委托每个方法——译者注:因为所有方法都默认委托给delegate()返回的对象,你可以只覆盖需要装饰的方法。

此外,很多集合方法都对应一个”标准方法[standardxxx]”实现,可以用来恢复被装饰对象的默认行为,以提供相同的优点。比如在扩展AbstractList或JDK中的其他骨架类时,可以使用类似standardAddAll这样的方法。

让我们看看这个例子。假定你想装饰一个List,让其记录所有添加进来的元素。当然,无论元素是用什么方法——add(int, E), add(E), 或addAll(Collection)——添加进来的,我们都希望进行记录,因此我们需要覆盖所有这些方法。

class AddLoggingList<E> extends ForwardingList<E> {
    final List<E> delegate; // backing list
    @Override protected List<E> delegate() {
        return delegate;
    }
    @Override public void add(int index, E elem) {
        log(index, elem);
        super.add(index, elem);
    }
    @Override public boolean add(E elem) {
        return standardAdd(elem); // 用add(int, E)实现
    }
    @Override public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        return standardAddAll(c); // 用add实现
    }
}

记住,默认情况下,所有方法都直接转发到被代理对象,因此覆盖ForwardingMap.put并不会改变ForwardingMap.putAll的行为。小心覆盖所有需要改变行为的方法,并且确保装饰后的集合满足接口契约。

通常来说,类似于AbstractList的抽象集合骨架类,其大多数方法在Forwarding装饰器中都有对应的”标准方法”实现。

对提供特定视图的接口,Forwarding装饰器也为这些视图提供了相应的”标准方法”实现。例如,ForwardingMap提供StandardKeySet、StandardValues和StandardEntrySet类,它们在可以的情况下都会把自己的方法委托给被装饰的Map,把不能委托的声明为抽象方法。

PeekingIterator

有时候,普通的Iterator接口还不够。

Iterators提供一个Iterators.peekingIterator(Iterator)方法,来把Iterator包装为PeekingIterator,这是Iterator的子类,它能让你事先窥视[peek()]到下一次调用next()返回的元素。

注意:Iterators.peekingIterator返回的PeekingIterator不支持在peek()操作之后调用remove()方法。

举个例子:复制一个List,并去除连续的重复元素。

List<E> result = Lists.newArrayList();
PeekingIterator<E> iter = Iterators.peekingIterator(source.iterator());
while (iter.hasNext()) {
    E current = iter.next();
    while (iter.hasNext() && iter.peek().equals(current)) {
        //跳过重复的元素
        iter.next();
    }
    result.add(current);
}

传统的实现方式需要记录上一个元素,并在特定情况下后退,但这很难处理且容易出错。相较而言,PeekingIterator在理解和使用上就比较直接了。

AbstractIterator

实现你自己的Iterator?AbstractIterator让生活更轻松。

用一个例子来解释AbstractIterator最简单。比方说,我们要包装一个iterator以跳过空值。

public static Iterator<String> skipNulls(final Iterator<String> in) {
    return new AbstractIterator<String>() {
        protected String computeNext() {
            while (in.hasNext()) {
                String s = in.next();
                if (s != null) {
                    return s;
                }
            }
            return endOfData();
        }
    };
}

你实现了computeNext()方法,来计算下一个值。如果循环结束了也没有找到下一个值,请返回endOfData()表明已经到达迭代的末尾。

注意:AbstractIterator继承了UnmodifiableIterator,所以禁止实现remove()方法。如果你需要支持remove()的迭代器,就不应该继承AbstractIterator。

AbstractSequentialIterator

有一些迭代器用其他方式表示会更简单。AbstractSequentialIterator 就提供了表示迭代的另一种方式。

Iterator<Integer> powersOfTwo = new AbstractSequentialIterator<Integer>(1) { // 注意初始值1!
    protected Integer computeNext(Integer previous) {
        return (previous == 1 << 30) ? null : previous * 2;
    }
};

我们在这儿实现了computeNext(T)方法,它能接受前一个值作为参数。

注意,你必须额外传入一个初始值,或者传入null让迭代立即结束。因为computeNext(T)假定null值意味着迭代的末尾——AbstractSequentialIterator不能用来实现可能返回null的迭代器。

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沈义扬

本站的翻译主编。关注并发编程,面向对象设计,分布式系统。
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