240. Java 集合 - 使用集合工厂方法创建和处理数据

240. Java 集合 - 使用集合工厂方法创建和处理数据

🛠 创建不可变集合

Java SE 9 引入了一组工厂方法，用于创建不可变的 List 和 Set 集合。通过调用 List.of() 或 Set.of() 静态方法，你可以轻松创建不可变的集合。

示例：使用工厂方法创建不可变集合

List<String> stringList = List.of("one", "two", "three");
Set<String> stringSet = Set.of("one", "two", "three");

这两个方法都非常简洁，但有一些重要事项需要注意：

1. 返回的实现可能不同：返回的集合实现可能并非你熟悉的 ArrayList 或 HashSet，因此你的代码不应依赖于其具体实现。
2. 不可变结构：返回的集合是不可变的，你无法向集合中添加或修改元素。如果集合中的元素是可变对象，你仍然可以修改这些对象本身。
3. 不允许 null 元素：你不能将 null 元素添加到这些集合中，否则会抛出 NullPointerException 异常。
4. 集合不允许重复元素：Set 不允许重复元素，因此如果你尝试向 Set 中添加重复元素，将会抛出异常。
5. 实现是可序列化的：返回的集合是 Serializable 的，可以进行序列化操作。

这些 of() 方法通常被称为集合的便捷工厂方法，用于快速创建不可变集合。

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📄 获取集合的不可变副本

在 Java SE 10 中，Java 引入了新的便捷方法来创建现有集合的不可变副本。你可以使用 List.copyOf() 和 Set.copyOf() 方法，它们遵循相同的模式。

示例：创建不可变副本

Collection<String> strings = Arrays.asList("one", "two", "three");List<String> list = List.copyOf(strings);
Set<String> set = Set.copyOf(strings);

注意事项：

• 传入的集合不能为 null，且不能包含 null 元素。如果集合包含重复元素，Set.copyOf() 会去除重复元素，仅保留一个。
• 返回的集合是不可变的，对副本的任何修改不会影响原集合。
• 如果传入的集合包含 null 元素，会抛出 NullPointerException 异常。

这些方法提供了一种创建集合副本的简便方式，并确保副本是不可变的。

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🔄 将数组包装为 List

Collections 框架中有一个名为 Arrays 的类，提供了大约 200 个方法来处理数组，这些方法主要用于排序、合并、查找等操作。但其中一个方法 Arrays.asList() 非常有用，它可以将一个数组包装成一个 List。

示例：使用 Arrays.asList() 包装数组

String[] arr = {"one", "two", "three"};
List<String> list = Arrays.asList(arr);
System.out.println(list);

Arrays.asList() 方法将数组转换为一个 List，并保留数组的顺序。

注意：

• 返回的 List 实际上是数组的一个视图，它与原始数组共享数据结构。
• 这种 List 的大小是固定的，不能添加或删除元素。如果你尝试执行这些操作，会抛出 UnsupportedOperationException 异常。
• 你可以替换现有的元素，但不能添加或删除元素。例如：

list.set(0, "newOne"); // 这会成功
list.add("four"); // 会抛出 UnsupportedOperationException 异常

因此，虽然通过 Arrays.asList() 返回的 List 并不是完全不可变的，但它在大小上是受限的，且只能通过替换元素来修改内容。

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🎯 小结

1. List.of() 和 Set.of()：这些方法用于创建不可变的集合，集合不允许包含 null 元素，并且不支持修改。
2. List.copyOf() 和 Set.copyOf()：这些方法用于创建现有集合的不可变副本，副本是独立的，不会影响原集合。
3. Arrays.asList()：将数组包装为一个 List，它是数组的视图，大小固定，只能替换元素，不能进行增删操作。