原文鏈接 譯文鏈接 譯者：沈義揚，校對：丁一
Guava引入了很多JDK沒有的、但我們發現明顯有用的新集合類型。這些新類型是爲了和JDK集合框架共存，而沒有往JDK集合抽象中硬塞其他概念。作爲一般規則，Guava集合非常精準地遵循了JDK接口契約。
Multiset
統計一個詞在文檔中出現了多少次，傳統的做法是這樣的：
1 |
Map<String,
Integer> counts = new HashMap<String,
Integer>(); |
2 |
for (String
word : words) { |
3 |
Integer
count = counts.get(word); |
7 |
counts.put(word,
count + 1); |
這種寫法很笨拙，也容易出錯，並且不支持同時收集多種統計信息，如總詞數。我們可以做的更好。
Guava提供了一個新集合類型 Multiset，它可以多次添加相等的元素。維基百科從數學角度這樣定義Multiset：”集合[set]概念的延伸，它的元素可以重複出現…與集合[set]相同而與元組[tuple]相反的是，Multiset元素的順序是無關緊要的：Multiset
{a, a, b}和{a, b, a}是相等的”。——譯者注：這裏所說的集合[set]是數學上的概念，Multiset繼承自JDK中的Collection接口，而不是Set接口，所以包含重複元素並沒有違反原有的接口契約。
可以用兩種方式看待Multiset：
- 沒有元素順序限制的ArrayList<E>
- Map<E, Integer>，鍵爲元素，值爲計數
Guava的Multiset API也結合考慮了這兩種方式：
當把Multiset看成普通的Collection時，它表現得就像無序的ArrayList：
- add(E)添加單個給定元素
- iterator()返回一個迭代器，包含Multiset的所有元素（包括重複的元素）
- size()返回所有元素的總個數（包括重複的元素）
當把Multiset看作Map<E, Integer>時，它也提供了符合性能期望的查詢操作：
- count(Object)返回給定元素的計數。HashMultiset.count的複雜度爲O(1)，TreeMultiset.count的複雜度爲O(log n)。
- entrySet()返回Set<Multiset.Entry<E>>，和Map的entrySet類似。
- elementSet()返回所有不重複元素的Set<E>，和Map的keySet()類似。
- 所有Multiset實現的內存消耗隨着不重複元素的個數線性增長。
值得注意的是，除了極少數情況，Multiset和JDK中原有的Collection接口契約完全一致——具體來說，TreeMultiset在判斷元素是否相等時，與TreeSet一樣用compare，而不是Object.equals。另外特別注意，Multiset.addAll(Collection)可以添加Collection中的所有元素並進行計數，這比用for循環往Map添加元素和計數方便多了。
Multiset不是Map
請注意，Multiset<E>不是Map<E, Integer>，雖然Map可能是某些Multiset實現的一部分。準確來說Multiset是一種Collection類型，並履行了Collection接口相關的契約。關於Multiset和Map的顯著區別還包括：
- Multiset中的元素計數只能是正數。任何元素的計數都不能爲負，也不能是0。elementSet()和entrySet()視圖中也不會有這樣的元素。
- multiset.size()返回集合的大小，等同於所有元素計數的總和。對於不重複元素的個數，應使用elementSet().size()方法。（因此，add(E)把multiset.size()增加1）
- multiset.iterator()會迭代重複元素，因此迭代長度等於multiset.size()。
- Multiset支持直接增加、減少或設置元素的計數。setCount(elem, 0)等同於移除所有elem。
- 對multiset 中沒有的元素，multiset.count(elem)始終返回0。
Multiset的各種實現
Guava提供了多種Multiset的實現，大致對應JDK中Map的各種實現：
SortedMultiset
SortedMultiset是Multiset 接口的變種，它支持高效地獲取指定範圍的子集。比方說，你可以用 latencies.subMultiset(0,BoundType.CLOSED,
100, BoundType.OPEN).size()來統計你的站點中延遲在100毫秒以內的訪問，然後把這個值和latencies.size()相比，以獲取這個延遲水平在總體訪問中的比例。
TreeMultiset實現SortedMultiset接口。在撰寫本文檔時，ImmutableSortedMultiset還在測試和GWT的兼容性。
Multimap
每個有經驗的Java程序員都在某處實現過Map<K, List<V>>或Map<K, Set<V>>，並且要忍受這個結構的笨拙。例如，Map<K, Set<V>>通常用來表示非標定有向圖。Guava的 Multimap可以很容易地把一個鍵映射到多個值。換句話說，Multimap是把鍵映射到任意多個值的一般方式。
可以用兩種方式思考Multimap的概念：”鍵-單個值映射”的集合：
a -> 1 a -> 2 a ->4 b -> 3 c -> 5
或者”鍵-值集合映射”的映射：
a -> [1, 2, 4] b -> 3 c -> 5
一般來說，Multimap接口應該用第一種方式看待，但asMap()視圖返回Map<K, Collection<V>>，讓你可以按另一種方式看待Multimap。重要的是，不會有任何鍵映射到空集合：一個鍵要麼至少到一個值，要麼根本就不在Multimap中。
很少會直接使用Multimap接口，更多時候你會用ListMultimap或SetMultimap接口，它們分別把鍵映射到List或Set。
修改Multimap
Multimap.get(key)以集合形式返回鍵所對應的值視圖，即使沒有任何對應的值，也會返回空集合。ListMultimap.get(key)返回List，SetMultimap.get(key)返回Set。
對值視圖集合進行的修改最終都會反映到底層的Multimap。例如：
1 |
Set<Person>
aliceChildren = childrenMultimap.get(alice); |
3 |
aliceChildren.add(bob); |
4 |
aliceChildren.add(carol); |
其他（更直接地）修改Multimap的方法有：
| 方法簽名 |
描述 |
等價於 |
| put(K,
V) |
添加鍵到單個值的映射 |
multimap.get(key).add(value) |
| putAll(K,
Iterable<V>) |
依次添加鍵到多個值的映射 |
Iterables.addAll(multimap.get(key), values) |
| remove(K,
V) |
移除鍵到值的映射；如果有這樣的鍵值併成功移除，返回true。 |
multimap.get(key).remove(value) |
| removeAll(K) |
清除鍵對應的所有值，返回的集合包含所有之前映射到K的值，但修改這個集合就不會影響Multimap了。 |
multimap.get(key).clear() |
| replaceValues(K,
Iterable<V>) |
清除鍵對應的所有值，並重新把key關聯到Iterable中的每個元素。返回的集合包含所有之前映射到K的值。 |
multimap.get(key).clear(); Iterables.addAll(multimap.get(key), values) |
Multimap的視圖
Multimap還支持若干強大的視圖：
- asMap爲Multimap<K,
V>提供Map<K,Collection<V>>形式的視圖。返回的Map支持remove操作，並且會反映到底層的Multimap，但它不支持put或putAll操作。更重要的是，如果你想爲Multimap中沒有的鍵返回null，而不是一個新的、可寫的空集合，你就可以使用asMap().get(key)。（你可以並且應當把asMap.get(key)返回的結果轉化爲適當的集合類型——如SetMultimap.asMap.get(key)的結果轉爲Set，ListMultimap.asMap.get(key)的結果轉爲List——Java類型系統不允許ListMultimap直接爲asMap.get(key)返回List——譯者注：也可以用Multimaps中的asMap靜態方法幫你完成類型轉換）
- entries用Collection<Map.Entry<K,
V>>返回Multimap中所有”鍵-單個值映射”——包括重複鍵。（對SetMultimap，返回的是Set）
- keySet用Set表示Multimap中所有不同的鍵。
- keys用Multiset表示Multimap中的所有鍵，每個鍵重複出現的次數等於它映射的值的個數。可以從這個Multiset中移除元素，但不能做添加操作；移除操作會反映到底層的Multimap。
- values()用一個”扁平”的Collection<V>包含Multimap中的所有值。這有一點類似於Iterables.concat(multimap.asMap().values())，但它直接返回了單個Collection，而不像multimap.asMap().values()那樣是按鍵區分開的Collection。
Multimap不是Map
Multimap<K, V>不是Map<K,Collection<V>>，雖然某些Multimap實現中可能使用了map。它們之間的顯著區別包括：
- Multimap.get(key)總是返回非null、但是可能空的集合。這並不意味着Multimap爲相應的鍵花費內存創建了集合，而只是提供一個集合視圖方便你爲鍵增加映射值——譯者注：如果有這樣的鍵，返回的集合只是包裝了Multimap中已有的集合；如果沒有這樣的鍵，返回的空集合也只是持有Multimap引用的棧對象，讓你可以用來操作底層的Multimap。因此，返回的集合不會佔據太多內存，數據實際上還是存放在Multimap中。
- 如果你更喜歡像Map那樣，爲Multimap中沒有的鍵返回null，請使用asMap()視圖獲取一個Map<K, Collection<V>>。（或者用靜態方法Multimaps.asMap()爲ListMultimap返回一個Map<K,
List<V>>。對於SetMultimap和SortedSetMultimap，也有類似的靜態方法存在）
- 當且僅當有值映射到鍵時，Multimap.containsKey(key)纔會返回true。尤其需要注意的是，如果鍵k之前映射過一個或多個值，但它們都被移除後，Multimap.containsKey(key)會返回false。
- Multimap.entries()返回Multimap中所有”鍵-單個值映射”——包括重複鍵。如果你想要得到所有”鍵-值集合映射”，請使用asMap().entrySet()。
- Multimap.size()返回所有”鍵-單個值映射”的個數，而非不同鍵的個數。要得到不同鍵的個數，請改用Multimap.keySet().size()。
Multimap的各種實現
Multimap提供了多種形式的實現。在大多數要使用Map<K, Collection<V>>的地方，你都可以使用它們：
除了兩個不可變形式的實現，其他所有實現都支持null鍵和null值
*LinkedListMultimap.entries()保留了所有鍵和值的迭代順序。詳情見doc鏈接。
**LinkedHashMultimap保留了映射項的插入順序，包括鍵插入的順序，以及鍵映射的所有值的插入順序。
請注意，並非所有的Multimap都和上面列出的一樣，使用Map<K, Collection<V>>來實現（特別是，一些Multimap實現用了自定義的hashTable，以最小化開銷）
如果你想要更大的定製化，請用Multimaps.newMultimap(Map,
Supplier<Collection>)或list和 set版本，使用自定義的Collection、List或Set實現Multimap。
BiMap
傳統上，實現鍵值對的雙向映射需要維護兩個單獨的map，並保持它們間的同步。但這種方式很容易出錯，而且對於值已經在map中的情況，會變得非常混亂。例如：
1 |
Map<String,
Integer> nameToId = Maps.newHashMap(); |
2 |
Map<Integer,
String> idToName = Maps.newHashMap(); |
4 |
nameToId.put("Bob", 42); |
5 |
idToName.put(42, "Bob"); |
BiMap<K, V>是特殊的Map：
在BiMap中，如果你想把鍵映射到已經存在的值，會拋出IllegalArgumentException異常。如果對特定值，你想要強制替換它的鍵，請使用 BiMap.forcePut(key,
value)。
1 |
BiMap<String,
Integer> userId = HashBiMap.create(); |
4 |
String
userForId = userId.inverse().get(id); |
BiMap的各種實現
注：Maps類中還有一些諸如synchronizedBiMap的BiMap工具方法.
Table
1 |
Table<Vertex,
Vertex, Double> weightedGraph = HashBasedTable.create(); |
2 |
weightedGraph.put(v1,
v2, 4); |
3 |
weightedGraph.put(v1,
v3, 20); |
4 |
weightedGraph.put(v2,
v3, 5); |
7 |
weightedGraph.column(v3); |
通常來說，當你想使用多個鍵做索引的時候，你可能會用類似Map<FirstName, Map<LastName, Person>>的實現，這種方式很醜陋，使用上也不友好。Guava爲此提供了新集合類型Table，它有兩個支持所有類型的鍵：”行”和”列”。Table提供多種視圖，以便你從各種角度使用它：
Table有如下幾種實現：
- HashBasedTable：本質上用HashMap<R,
HashMap<C, V>>實現；
- TreeBasedTable：本質上用TreeMap<R,
TreeMap<C,V>>實現；
- ImmutableTable：本質上用ImmutableMap<R,
ImmutableMap<C, V>>實現；注：ImmutableTable對稀疏或密集的數據集都有優化。
- ArrayTable：要求在構造時就指定行和列的大小，本質上由一個二維數組實現，以提升訪問速度和密集Table的內存利用率。ArrayTable與其他Table的工作原理有點不同，請參見Javadoc瞭解詳情。
ClassToInstanceMap
ClassToInstanceMap是一種特殊的Map：它的鍵是類型，而值是符合鍵所指類型的對象。
爲了擴展Map接口，ClassToInstanceMap額外聲明瞭兩個方法：T
getInstance(Class<T>) 和T
putInstance(Class<T>, T)，從而避免強制類型轉換，同時保證了類型安全。
ClassToInstanceMap有唯一的泛型參數，通常稱爲B，代表Map支持的所有類型的上界。例如：
1 |
ClassToInstanceMap<Number>
numberDefaults=MutableClassToInstanceMap.create(); |
2 |
numberDefaults.putInstance(Integer.class,
Integer.valueOf(0)); |
從技術上講，ClassToInstanceMap<B>實現了Map<Class<? extends B>, B>——或者換句話說，是一個映射B的子類型到對應實例的Map。這讓ClassToInstanceMap包含的泛型聲明有點令人困惑，但請記住B始終是Map所支持類型的上界——通常B就是Object。
對於ClassToInstanceMap，Guava提供了兩種有用的實現：MutableClassToInstanceMap和 ImmutableClassToInstanceMap。
RangeSet
RangeSet描述了一組不相連的、非空的區間。當把一個區間添加到可變的RangeSet時，所有相連的區間會被合併，空區間會被忽略。例如：
1 |
RangeSet<Integer>
rangeSet = TreeRangeSet.create(); |
2 |
rangeSet.add(Range.closed(1, 10)); |
3 |
rangeSet.add(Range.closedOpen(11, 15)); |
4 |
rangeSet.add(Range.closedOpen(15, 20)); |
5 |
rangeSet.add(Range.openClosed(0, 0)); |
6 |
rangeSet.remove(Range.open(5, 10)); |
請注意，要合併Range.closed(1, 10)和Range.closedOpen(11, 15)這樣的區間，你需要首先用Range.canonical(DiscreteDomain)對區間進行預處理，例如DiscreteDomain.integers()。
注：RangeSet不支持GWT，也不支持JDK5和更早版本；因爲，RangeSet需要充分利用JDK6中NavigableMap的特性。
RangeSet的視圖
RangeSet的實現支持非常廣泛的視圖：
- complement()：返回RangeSet的補集視圖。complement也是RangeSet類型,包含了不相連的、非空的區間。
- subRangeSet(Range<C>)：返回RangeSet與給定Range的交集視圖。這擴展了傳統排序集合中的headSet、subSet和tailSet操作。
- asRanges()：用Set<Range<C>>表現RangeSet，這樣可以遍歷其中的Range。
- asSet(DiscreteDomain<C>)（僅ImmutableRangeSet支持）：用ImmutableSortedSet<C>表現RangeSet，以區間中所有元素的形式而不是區間本身的形式查看。（這個操作不支持DiscreteDomain 和RangeSet都沒有上邊界，或都沒有下邊界的情況）
RangeSet的查詢方法
爲了方便操作，RangeSet直接提供了若干查詢方法，其中最突出的有:
- contains(C)：RangeSet最基本的操作，判斷RangeSet中是否有任何區間包含給定元素。
- rangeContaining(C)：返回包含給定元素的區間；若沒有這樣的區間，則返回null。
- encloses(Range<C>)：簡單明瞭，判斷RangeSet中是否有任何區間包括給定區間。
- span()：返回包括RangeSet中所有區間的最小區間。
RangeMap
RangeMap描述了"不相交的、非空的區間"到特定值的映射。和RangeSet不同，RangeMap不會合並相鄰的映射，即便相鄰的區間映射到相同的值。例如：
1 |
RangeMap<Integer,
String> rangeMap = TreeRangeMap.create(); |
2 |
rangeMap.put(Range.closed(1, 10), "foo"); |
3 |
rangeMap.put(Range.open(3, 6), "bar"); |
4 |
rangeMap.put(Range.open(10, 20), "foo"); |
5 |
rangeMap.remove(Range.closed(5, 11)); |
RangeMap的視圖
RangeMap提供兩個視圖：
- asMapOfRanges()：用Map<Range<K>, V>表現RangeMap。這可以用來遍歷RangeMap。
- subRangeMap(Range<K>)：用RangeMap類型返回RangeMap與給定Range的交集視圖。這擴展了傳統的headMap、subMap和tailMap操作。
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