Kolekcia v Jave pre pokročilých

Rád by som nadviazal na článok od Davida ( ArrayList). V článku sa pozrieme na kolekcie z viac praktického hľadiska. Spomeniem sa aj o rozdiele medzi Java 7 a Java 8, čo sa týka práce s kolekciami. Prevažne budem hovoriť o frameworku org.apache.com­mons.collecti­ons4, ktorý nám uľahčuje prácu. Je vhodné používať verziu 4.0 v Java 7.

Vo verzii 4.1 je plne Deprecated. Dôvodom je, že Java 8 obsahuje Lambda výrazy.

Opakovanie

Kolekcia je kontajner podobných objektov. Preferujte kolekcie pred poli. S kolekciami sa pracuje jednoduchšie ako s poľami.

Všeobecné metódy pre kolekcie: size (), isEmpty (), contains (), add (), remove (), Iterator () ... v Java 8: stream (), parallelStream ()

Definícia prázdnych kolekcií: Collections.EM­PTY_LIST, Collections.EM­PTY_MAP, Collections.EM­PTY_SET

Najbežnejšie používané implementácie collection:

INTERFACE	IMPLEMENTÁCIA
SET	HashSet
LIST	ArrayList
MAP	HashMap
QUEUE	LinkedList
DEQUE	ArrayDeque

Radenie kolekcia

Pre radenie je dôležité určiť algoritmus, ktorým sa budú jednotlivé prvky kolekcie porovnávať. Existujú pre to dve rozhrania.

Rozhranie comparable, ktoré implementuje prvok v kolekcii. Dalo by sa povedať, že sa jedná o defaultný radenie objektu. Použitím hovoríte, že sa daný objekt má vždy radiť podľa daných vlastností.

// Defaultní objekt řazení
public interface Comparable<T> {
    //výsledek: 0 rovnají se, + lexicograficky větší, - lexicograficky menší
        public int compareTo(T o);
}

Rozhranie Comparator sa líšia v tom, že sa používa nad celou kolekciou. Dalo by povedať, že sa jedná o konkrétnu radenie v danej situácii. Porovnávajú sa dva objekty medzi sebou.

// Řazení podle pravidel
public interface Comparator<T> {
    //výsledek: 0 rovnají se, + lexicograficky větší, - lexicograficky menší
    int compare(T o1, T o2);
}

Potom stačí použiť Collections.sort. Collections.sort využíva na radenie radiacej algoritmus triedenie zlučovaním (n log (n)).

Príklad z praxe:

JAVA 7

public class Car implements Comparable<Car> {
...
    @Override
    public int compareTo(Car o) {
        return getId().compareTo(o.getId());
    }
}

Collections.sort(initCars);

JAVA 8

Collections.sort(personList, (Person p1, Person p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName));
Collections.sort(personList, (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName));
personList.sort((p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName));

Vyhľadanie

Pre vyhľadávanie sa v defaultných prípadoch používa metóda contains () alebo get (). Tieto metódy volajú metódu equals () nad daným objektom v kolekcii. Ak nemôžeme metódu equals () prepísať a jej porovnanie nám nevyhovuje, použijeme Predicate.

Predicate vykoná test na podmienku a vyberie prvky, ktoré tejto podmienke vyhovujú.

Metódy z CollectionUtils, pri ktorých možno použiť: Subtract, find, filter, filterInverse, countMatches, exists, matchesAll, select, atď.

public interface Predicate<T> {
    // true prvek vyhovuje podmínce; false nevyhovuje
    boolean evaluate(T object);
}

Príklad z praxe:

JAVA 7:

public class CarOwnerPredicate implements Predicate<Car> {
    @Override
        public boolean evaluate(Car car) {
            return car.getOwner().equals(expected.getOwner());
    }
...

boolean result = CollectionUtils.exists(initCars, new CarOwnerPredicate(pepaCar));
// s využitím anonymní třídy
Car currentPepaCar = CollectionUtils.find(initCars, new Predicate<Car>() {
    @Override
        public boolean evaluate(Car car) { return car.getOwner().equals(owner); }
});

JAVA 8:

boolean exists = initCars.stream().anyMatch(car -> car.getOwner().equals(owner));
Car currentIgorCar = initCars.stream()
    .filter(car -> car.getOwner().equals(owner))
    .limit(1)
    .findFirst()
    .get();

Transformácie Transformer

Existujú dva druhy transformácie. Prvý zmení vnútorné vlastnosti objektu, druhá ho transformuje na iný objekt.

Transformer je zodpovedný za transformáciu dát z jedného objektu do iného.

Dalo by sa povedať, že je to taký mapper medzi dvoma typmi. Metódy z CollectionUtils, pri ktorých možno použiť: transform, collect, transformingCo­llection

public interface Transformer<I, O> {
   O transform(I input);
}

Príklad z praxe:

JAVA 7:

public class Car2TaxiTransformer implements Transformer<Car, Taxi> {
    @Override
    public Taxi transform(Car car) {
        Taxi dst = new Taxi();

        dst.setColor(car.getColor());
    ...

List<Taxi> taxis = new ArrayList<>(CollectionUtils.collect(initCars, new Car2TaxiTransformer()));

JAVA 8:

List<Taxi> taxis = initCars.stream()
       .map(it -> { Taxi t = new Taxi();
           t.setColor(it.getColor());
           t.setCompany(GOVERNMENT);
           return t;
       }).collect(Collectors.toList());

Transformácie Closure

Closure slúži pre zmenu vlastností každého objektu v kolekcii

Metódy z CollectionUtils, pri ktorých možno použiť: forAllDo, forAllButLastDo

public interface Closure<T> {
   void execute(T input);
}

Príklad z praxe:

JAVA 7

public class CarColorClosure implements Closure<Car> {
    @Override
    public void execute(Car car) {
        if ("yellow".equals(car.getColor())) {
            car.setColor("black");
        }
    }
...

CollectionUtils.forAllDo(initCars, new CarColorClosure());

JAVA 8

initCars.stream().forEach(car -> car.setColor("black"));

Otázka na záver: Aký návrhový vzor bol vo väčšine príkladov použitý? (Pr. CollectionUtil­s.forAllDo (initCars, new CarColorClosure ());)

Výsledok nájdete tu.

Dané príklady nájdete tiež v priloženom maven projektu. Vyskúšanie si čohokoľvek pomocou main () sa mi zdá neprogramátorské. V priloženom projekte preto nájdete príklady, ktoré si môžete overiť pomocou testov.