JAVA程序员必学的Google Guava库（第二篇）


JAVA基础
作者: 双king
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这篇文章是第二篇，如果没有看过第一篇的，建议先去看看JAVA程序员必学的Google Guava库（第一篇），不过直接看第2篇也没关系，不影响。Google Guava的内容着实有点多，先把目录列在这里，慢慢写，就总结一下日常用的多的东西，一些用的少的或者特别细节的内容，就不写了。

目录
3、缓存
4、字符串处理

3、缓存

如果要实现一个内存类型的缓存，大部分人可能会尝试使用Map，这样写也可以，大部分情况都适用，担心多线程问题，可以使用ConcurrentHashMap，但是还有一些问题例如内存无限膨胀、过期等问题，没有解决，这个时候，可以考虑使用Guava的缓存。

通常来说，Guava Cache适用于：

  • 你愿意消耗一些内存空间来提升速度。
  • KEY会被查询一次以上。
  • 缓存中存放的数据总量不会超出内存容量。（Guava Cache是单个应用运行时的本地缓存。它不把数据存放到文件或外部服务器。如果这不符合你的需求，请尝试Memcached这类工具） 如果你的场景符合上述的每一条，Guava Cache就适合你。直接来代码吧：
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    LoadingCache<Key, Graph> graphs = CacheBuilder.newBuilder()
            .maximumSize(1000)
            .build(
                new CacheLoader<Key, Graph>() {
                    public Graph load(Key key) throws AnyException {
                        return createExpensiveGraph(key);
                    }
                });
    ...
    try {
        return graphs.get(key);
    } catch (ExecutionException e) {
        throw new OtherException(e.getCause());
    }
    这里直接把缓存没命中，回溯DB的方法，放在了build()里面，也可以使用另外一种方法，调用get(key,Callable(){})
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    Cache<Key, Graph> cache = CacheBuilder.newBuilder()
            .maximumSize(1000)
            .build(); // look Ma, no CacheLoader
    ...
    try {
        // If the key wasn't in the "easy to compute" group, we need to
        // do things the hard way.
        cache.get(key, new Callable<Key, Graph>() {
            @Override
            public Value call() throws AnyException {
                return doThingsTheHardWay(key);
            }
        });
    } catch (ExecutionException e) {
        throw new OtherException(e.getCause());
    }
    获取缓存-如果没有-则计算”[get-if-absent-compute]这个操作是线程安全的。也可以手工添加缓存，调用put(K,V)方法就可以了。
    接下来聊一下缓存的失效问题，内存不可能无限大，总是有限制的，Guava提供了以下办法：
  • 基于容量回收 注意刚才的 .maximumSize(1000) ，表示最大1000个，超过了就回收。
  • 定时回收
    expireAfterAccess(long, TimeUnit)：缓存项在给定时间内没有被读/写访问，则回收。请注意这种缓存的回收顺序和基于大小回收一样。
    expireAfterWrite(long, TimeUnit)：缓存项在给定时间内没有被写访问（创建或覆盖），则回收。如果认为缓存数据总是在固定时候后变得陈旧不可用，这种回收方式是可取的。
  • 基于引用回收
  • 手工回收 调用 Cache.invalidate(key) Cache.invalidateAll() 来清楚个别缓存或者全部缓存

    清理什么时候发生？

    写操作的时候顺带清理下，必要的时候清理下，有点类似Redis清理过期KEY的机制，当然，也可以自己手工起个线程去清理。

    怎么修改缓存值？

    Cache.refersh(key)可以刷新，当然也可以是异步的。如果刷新期间出现异常，那么旧值也会保留。

    asMap视图

    asMap视图提供了缓存的ConcurrentMap形式，但asMap视图与缓存的交互需要注意：
  • cache.asMap()包含当前所有加载到缓存的项。因此相应地，cache.asMap().keySet()包含当前所有已加载键;
  • asMap().get(key)实质上等同于cache.getIfPresent(key)，而且不会引起缓存项的加载。这和Map的语义约定一致。
  • 所有读写操作都会重置相关缓存项的访问时间，包括Cache.asMap().get(Object)方法和Cache.asMap().put(K, V)方法，但不包括Cache.asMap().containsKey(Object)方法，也不包括在Cache.asMap()的集合视图上的操作。比如，遍历Cache.asMap().entrySet()不会重置缓存项的读取时间。

    线程中断

    A线程取缓存 - 没有命中 - 加载 - 返回 这个过程在单线程的时候没什么问题，如果多个线程同时访问，只有其中1个线程去回溯缓存，假设是A，如果A失败了，那么其他的也就失败了，这应该是个BUG，可以用AsyncLoadingCache来替代LoadingCache

    4、字符串处理

    你可能会想到apache的StringUtils，大多数情况下会满足要求，这里来看看Guava提供了哪些功能。

    4.1 Joiner 把字符串连接起来

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    Joiner joiner = Joiner.on("; ").skipNulls();
    return joiner.join("Harry", null, "Ron", "Hermione");
    //Harry; Ron; Hermione 自动处理了NULL值
    Joiner.on(",").join(Arrays.asList(1, 5, 7)); // returns "1,5,7"

警告：joiner实例总是不可变的。用来定义joiner目标语义的配置方法总会返回一个新的joiner实例。这使得joiner实例都是线程安全的，你可以将其定义为static final常量。

4.2 Splitter 分割字符串

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Iterable<String> iterable = Splitter.on(',')
        .trimResults()
        .omitEmptyStrings()
        .split(",a,,b,");
Iterator it = iterable.iterator();
while (it.hasNext()) {
    System.out.println(it.next());
}
//返回a b 自动去掉了空格

考虑清楚要不要用这个特性，大部分情况下，是不需要空格的数据的

4.3 字符匹配器[CharMatcher]

在以前的Guava版本中，StringUtil类疯狂地膨胀，其拥有很多处理字符串的方法：allAscii、collapse、collapseControlChars、collapseWhitespace、indexOfChars、lastIndexNotOf、numSharedChars、removeChars、removeCrLf、replaceChars、retainAllChars、strip、stripAndCollapse、stripNonDigits。 所有这些方法指向两个概念上的问题：

  1. 怎么才算匹配字符？
  2. 如何处理这些匹配字符？
    为了收拾这个泥潭，我们开发了CharMatcher。
    直观上，你可以认为一个CharMatcher实例代表着某一类字符，如数字或空白字符。事实上来说，CharMatcher实例就是对字符的布尔判断——CharMatcher确实也实现了Predicate——但类似”所有空白字符”或”所有小写字母”的需求太普遍了，Guava因此创建了这一API。
    然而使用CharMatcher的好处更在于它提供了一系列方法，让你对字符作特定类型的操作：修剪[trim]、折叠[collapse]、移除[remove]、保留[retain]等等。CharMatcher实例首先代表概念1：怎么才算匹配字符？然后它还提供了很多操作概念2：如何处理这些匹配字符？这样的设计使得API复杂度的线性增加可以带来灵活性和功能两方面的增长。
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    String noControl = CharMatcher.JAVA_ISO_CONTROL.removeFrom(string); //移除control字符
    String theDigits = CharMatcher.DIGIT.retainFrom(string); //只保留数字字符
    String spaced = CharMatcher.WHITESPACE.trimAndCollapseFrom(string, ' ');
    //去除两端的空格，并把中间的连续空格替换成单个空格
    String noDigits = CharMatcher.JAVA_DIGIT.replaceFrom(string, "*"); //用*号替换所有数字
    String lowerAndDigit = CharMatcher.JAVA_DIGIT.or(CharMatcher.JAVA_LOWER_CASE).retainFrom(string);
    // 只保留数字和小写字母
    获取字符匹配器 CharMatcher中的常量可以满足大多数字符匹配需求：
    ANY NONE WHITESPACE BREAKING_WHITESPACE
    INVISIBLE DIGIT JAVA_LETTER JAVA_DIGIT
    JAVA_LETTER_OR_DIGIT JAVA_ISO_CONTROL JAVA_LOWER_CASE JAVA_UPPER_CASE
    ASCII SINGLE_WIDTH

其他获取字符匹配器的常见方法包括：

方法 描述
anyOf(CharSequence) 枚举匹配字符。如CharMatcher.anyOf(“aeiou”)匹配小写英语元音
is(char) 给定单一字符匹配。
inRange(char, char) 给定字符范围匹配，如CharMatcher.inRange(‘a’, ‘z’)

此外，CharMatcher还有negate()、and(CharMatcher)和or(CharMatcher)方法。
使用字符匹配器
CharMatcher提供了多种多样的方法操作CharSequence中的特定字符。其中最常用的罗列如下：

方法 描述
collapseFrom(CharSequence, char) 把每组连续的匹配字符替换为特定字符。如WHITESPACE.collapseFrom(string, ‘ ‘)把字符串中的连续空白字符替换为单个空格。
matchesAllOf(CharSequence) 测试是否字符序列中的所有字符都匹配。
removeFrom(CharSequence) 从字符序列中移除所有匹配字符。
retainFrom(CharSequence) 在字符序列中保留匹配字符，移除其他字符。
trimFrom(CharSequence) 移除字符序列的前导匹配字符和尾部匹配字符。
replaceFrom(CharSequence, CharSequence) 用特定字符序列替代匹配字符。

所有这些方法返回String，除了matchesAllOf返回的是boolean。

4.4 字符集[Charsets]

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// 不要这么做
try {
    bytes = string.getBytes("UTF-8");
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
    // how can this possibly happen?
    throw new AssertionError(e);
}
// 要这么做
bytes = string.getBytes(Charsets.UTF_8);

4.5 大小写格式[CaseFormat]

CaseFormat被用来方便地在各种ASCII大小写规范间转换字符串——比如，编程语言的命名规范。CaseFormat支持的格式如下：

格式 范例
LOWER_CAMEL lowerCamel
LOWER_HYPHEN lower-hyphen
LOWER_UNDERSCORE lower_underscore
UPPER_CAMEL UpperCamel
UPPER_UNDERSCORE UPPER_UNDERSCORE
CaseFormat的用法很直接： 
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CaseFormat.UPPER_UNDERSCORE.to(CaseFormat.LOWER_CAMEL, "CONSTANT_NAME")); // returns "constantName"

全文完。
转发自 并发编程网 http://ifeve.com/google-guava/ 略有修改
备注：Google Guava还提供了更多的功能，有兴趣可以更加深入学习，有一些平时少用的，就没有放在这里了。