掌握常用Java集合，让编程事半功倍！

已于 2025-01-03 22:09:50 修改
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分类专栏： Java编程基础 文章标签： java 青少年编程 数据结构 代码规范 团队开发 改行学it 经验分享
于 2024-12-20 16:44:07 首次发布
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Java集合中的List、Set、Map在企业级开发中被频繁使用，根据二八法则，我们可以先掌握这3种数据结构的高频使用场景和常见的使用注意事项，在此基础上再去拓展延伸，这样工作起来才事半功倍。

1. List

1.1. 使用场景

工作中常用的List实现是ArrayList和LinkedList，一般数据库查询、上下游对接传参等场景会涉及到它。

代码样例：

package org.example;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * List使用场景样例
 */
public class ListUseScene {

    private void example(List<String> paramList) {
        // 数据库查询多条记录返回List
        List<Object> userList = this.queryUserList();

        // 方法出、入参使用List
        List<String> result = this.bizProcess(paramList);

        // 遍历某个数据结构生成一个新的List, 比如遍历Map过滤出用户名为Sam开头的userList
        Map<String, Object> userNameMap = new HashMap<>(16);
        List<Object> userNameStartWithSam = userNameMap.entrySet().stream().filter(item -> item.getKey().startsWith("Sam")).collect(Collectors.toList());
    }

    private List<String> bizProcess(List<String> paramList) {
        // 模拟接收外部List入参进行业务逻辑处理
        return Collections.emptyList();
    }

    private List<Object> queryUserList() {
        // 模拟从db查询用户列表
        return Collections.emptyList();
    }
}

1.2. 使用注意事项

企业一般都有自己的编程规范，遵循规范有助于统一团队编码风格和避免掉坑。比如使用List时要指定初始容量、遍历删除使用迭代器模式等。

代码样例：

package org.example;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

/**
 * List使用注意事项举例
 */
public class ListUseCaution {
    // 避免全局变量List存储过多元素
    private static final List<String> SYS_SETTING_CACHE = new LinkedList<>();

    // 并发修改场景使用JUC包下的线程安全集合
    private static final List<String> COPY_ON_WRITE_LIST = new CopyOnWriteArrayList<>();

    private void example(List<String> paramList) {
        // 选择合适的List实现, 初始化时指定容量
        List<String> list = new ArrayList<>(10);

        // 遍历删除使用迭代器, 比如遍历移除用户名为sam的元素
        List<String> userNameList = new LinkedList<>();
        userNameList.removeIf("sam"::equals);

        // 谨慎修改方法入参传入的List
        this.methodA(paramList);
        this.methodB(paramList);
    }

    private void methodA(List<String> paramList) {
        // 如果后面其他逻辑需要使用原始的入参变量，那么methodA中应该只用于查询，修改应该copy一个副本
        List<String> paramListCopy = new LinkedList<>(paramList);
    }

    private void methodB(List<String> paramList) {
        // 需要使用原始的paramList进行业务逻辑判断，methodA中不能对其修改
    }

}

2. Map

2.1. 使用场景

代码样例：

package org.example;

import java.math.BigDecimal;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * Map使用场景样例
 */
public class MapUseScene {

    private void example() {
        // 存储某种映射关系, 比如商品sku编码跟商品sku实体的映射
        Map<String, Sku> skuCodeMapExample = new HashMap<>(16);

        // List转Map, 比如将商品sku List转为Map{sku编码-sku实体}用于业务逻辑处理时根据编码获取sku信息
        List<Sku> skuList = new LinkedList<>();
        Map<String, Sku> skuCodeMap = skuList.stream().collect(Collectors.toMap(Sku::getSkuCode, Function.identity(), (v1, v2) -> v1));
        List<OrderItem> orderItemList = new LinkedList<>();
        for (OrderItem orderItem : orderItemList) {
            String skuCode = orderItem.getSkuCode();
            // 模拟遍历订单明细时根据sku编码获取sku信息进行业务逻辑处理
            Sku sku = skuCodeMap.get(skuCode);
        }

        // 对List进行分组转为Map, 比如根据spu编码对sku进行分组，属于同一spu的归为一组用于后续业务处理
        List<Sku> skuInfoList = new LinkedList<>();
        Map<String, List<Sku>> sameSpuMap = skuInfoList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Sku::getSpuCode));
        sameSpuMap.forEach((spuCode, tmpSkuList) -> {
            // 模拟计算同一spu下的所有sku价格之和
            BigDecimal sameSpuTotalPrice = tmpSkuList.stream().map(Sku::getSkuPrice).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
        });
    }


    private static final class Sku {
        private String spuCode;
        private String spuName;
        private String skuCode;
        private String skuName;
        private BigDecimal skuPrice;

        public String getSpuCode() {
            return spuCode;
        }

        public void setSpuCode(String spuCode) {
            this.spuCode = spuCode;
        }

        public String getSpuName() {
            return spuName;
        }

        public void setSpuName(String spuName) {
            this.spuName = spuName;
        }

        public String getSkuCode() {
            return skuCode;
        }

        public void setSkuCode(String skuCode) {
            this.skuCode = skuCode;
        }

        public String getSkuName() {
            return skuName;
        }

        public void setSkuName(String skuName) {
            this.skuName = skuName;
        }

        public BigDecimal getSkuPrice() {
            return skuPrice;
        }

        public void setSkuPrice(BigDecimal skuPrice) {
            this.skuPrice = skuPrice;
        }
    }

    private final class OrderItem {
        private String orderItemId;
        private String skuCode;

        public String getOrderItemId() {
            return orderItemId;
        }

        public void setOrderItemId(String orderItemId) {
            this.orderItemId = orderItemId;
        }

        public String getSkuCode() {
            return skuCode;
        }

        public void setSkuCode(String skuCode) {
            this.skuCode = skuCode;
        }
    }

}

2.2. 使用注意事项

代码样例：

package org.example;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * Map使用注意事项举例
 */
public class MapUseCaution {
    // 并发修改场景使用JUC包下的线程安全类
    private static final Map<String, String> CONCURRENT_HASH_MAP = new ConcurrentHashMap<>(16);

    private void example(){
        // 初始化时指定容量
        Map<String, Object> mapWithInitialCapacity = new HashMap<>(16);

    }
}

3. Set

3.1. 使用场景

Set在业务开发中的使用频率相比List和Map而言没有那么高，主要用于去重相关的场景。

代码样例：

package org.example;

import java.math.BigDecimal;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * Set使用场景样例
 */
public class SetUseScene {

    private void example() {
        // 去重, 比如上游传入的订单集合包含用户id，需要提取出去重的用户id查询用户信息
        List<Order> orderList = new LinkedList<>();
        Set<String> userIdSet = orderList.stream().map(Order::getUserId).collect(Collectors.toSet());
        this.queryUserByIds(userIdSet);
    }

    private void queryUserByIds(Set<String> userIdSet) {
        // 模拟根据id查询用户信息
    }

    private final class Order {
        private String id;
        private String userId;
        private BigDecimal totalAmt;

        public String getId() {
            return id;
        }

        public void setId(String id) {
            this.id = id;
        }

        public String getUserId() {
            return userId;
        }

        public void setUserId(String userId) {
            this.userId = userId;
        }

        public BigDecimal getTotalAmt() {
            return totalAmt;
        }

        public void setTotalAmt(BigDecimal totalAmt) {
            this.totalAmt = totalAmt;
        }
    }
}

3.2. 使用注意事项

代码样例：

package org.example;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet;

/**
 * Map使用注意事项举例
 */
public class SetUseCaution {
    // 并发修改场景使用JUC包下的线程安全类
    private static final Set<String> COPY_ON_WRITE_ARRAY_SET = new CopyOnWriteArraySet<>();

    private void example(){
        // 初始化时指定容量
        Set<String> setWithInitialCapacity = new HashSet<>(16);
    }
}

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