Question

关于不可变集合，我有一个普遍的问题。我将使用Java作为参考实验室，因为我知道它最好。

首先，是否有确保不变性的一般方法？我的意思是，是否应该复制整个集合，进行更改然后返回新对象？还有更复杂，更通用的方法吗？

更进一步，那些“明显的”（对我来说）可变的集合，比如树？通常它们被实现为具有N个子节点的节点。在这种情况下，您如何保证不变性？以递归方式克隆和复制所有引用？

根据上述内容，我想知道这些集合的最佳方法是什么：

列表 - 我们在进行更改之前会复制的基于数组的内容吗？
队列 - 前后两个数组，在返回前克隆？基于bode的实现怎么样？
树
Hashmap - 复制存储桶数组以及所有碰撞列表吗？
集

非常感谢您的回复。

Answer 1

令人高兴的是，大部分内容已经为您完成，请查看google guava，其中包含ImmutableCollection，ImmutableList，ImmutableSet，ImmutableMap等。

通过阻止这些类的子类（通过使它们成为最终类，或使它们的构造函数成为私有）来确保不变性。

当你从一个可变集合中创建一个不可变集合时，会复制可变集合中的数据，然后不允许所有变异操作 - 它们将抛出异常（例如UnsupportedOperationException）。

出于性能原因，番石榴图书馆将尽力不复制数据，如果他们不需要的话。例如，如果您已经拥有ImmutableMap，并使用ImmutableMap.copyOf(theOtherImmutableMap)创建一个新的，则不会复制任何数据，因为我们已经知道其他地图是不可变的，所以可以拥有两个对同一数据的引用。

Answer 2

就Java而言，Collections实用程序类是你的朋友。而不是手动执行这些操作，我建议通过API给出。特别要看一下不可变和不可修改的方法。

例如，就不可变而言：

<T> List<T>
emptyList() 
          Returns the empty list (immutable).
static
<K,V> Map<K,V>
emptyMap() 
          Returns the empty map (immutable).
static
<T> Set<T>
emptySet() 
          Returns the empty set (immutable).

对于不可修改的，你有：

static
<T> Collection<T>
unmodifiableCollection(Collection<? extends T> c) 
          Returns an unmodifiable view of the specified collection.
static
<T> List<T>
unmodifiableList(List<? extends T> list) 
          Returns an unmodifiable view of the specified list.
static
<K,V> Map<K,V>
unmodifiableMap(Map<? extends K,? extends V> m) 
          Returns an unmodifiable view of the specified map.
static
<T> Set<T>
unmodifiableSet(Set<? extends T> s) 
          Returns an unmodifiable view of the specified set.
static
<K,V> SortedMap<K,V>
unmodifiableSortedMap(SortedMap<K,? extends V> m) 
          Returns an unmodifiable view of the specified sorted map.
static
<T> SortedSet<T>
unmodifiableSortedSet(SortedSet<T> s)

还有其他一些策略你可以在下面实现，但我会从那里开始。

Answer 3

我假设您的目的是了解不可变集合如何在函数式语言框架内工作（如haskell等）。这个想法是所有集合都是不可变的和最终的，从而避免了所有关于可变性，同步等的多线程问题，但仍允许你添加，删除和修改，就好像它们是可变的一样

我见过的最好的例子是Clojure的源代码。它是一种类似于lisp的语言，因此将不可变集合作为核心功能处理。我强烈建议查看如何在clojure中实现集合，因为它们必然会回答您的许多问题。可能有些事情太复杂了（我仍然很难理解尝试）。见here祝你好运

Answer 4

Clojure包含这样的不可变（或持久）collections。

它提供了你所追求的所有集合，并支持通过构造进行变异：简单地说，添加或删除新元素会返回一个新的集合，通常重用旧的大部分通过巧妙使用Trie类型的数据结构进行收集。

就他们自己来说，这些不适合直接使用Java - 它们被设计用于Clojure。

Pure4j试图将这些（以及Clojure提倡的基于不可变/值的样式）移植到Java语言中。这可能是你追求的目标。

免责声明：我是Pure4J的开发者

不可变集合实现

4 个答案: