Java开源的集合框架的扩展详解

　　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 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。

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　　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。