在哪里可以找到类型安全的 UnmodifiableCollections 实现？答案

【问题标题】：Where can I find a type safe UnmodifiableCollections implementation?在哪里可以找到类型安全的 UnmodifiableCollections 实现？
【发布时间】：2014-05-28 17:13:15
【问题描述】：

我想在获得类型安全的同时返回一个不可修改的集合。尽管我希望它很容易做到，但我似乎找不到它。

假设我有一个类 Foo，其中包含一个 large 类 Bar 集合，它足够大，以至于需要一段时间才能克隆。作为紧密循环的一部分，我希望遍历 Foo 中 Bar 的每个元素，所以我的 Foo 对象上有一个 getBars() 方法

我不想将 foo 中的集合直接传递给调用 getBar() 的人，因为这将允许任何人修改集合，这是不安全的。所以我的选择是

1) 将我的 Foo 集合复制到一个新集合中 2) 返回 Collections.unmodifiableCollections 第一个选项需要复制所有内容，这在紧密循环中代价高昂，而且我预计在返回集合后不需要修改集合。第二个选项做了我想要的，但它并没有让最终用户明白发生的事情。如果后来有人决定出于某种原因修改 getBar 返回的集合，他们将在调用添加或删除的那一刻得到一个异常，这在代码中没有明确记录（是的，API 会记录它，但不是一样）。

我想要的是有一个 UnmodifiableCollection 类，它包装了我的实际集合，并且只使 getter 可见，而 setter 不可见。它会很快，因为它只是包装而不是复制底层集合，并且它会自我记录，您无法修改集合，以后不会出现意外的运行时异常。

我想知道这是否存在！？ Guava 似乎很基本，应该有它，但我在任何地方都找不到。如果它不存在，是否有某种原因使我想这样做会更难或更没用？附言。据我所知，Guava immutableCollections 都会复制基础集合，因此它们相当于上面的选项 1

【问题讨论】：

"足够大，克隆需要一段时间" => 多大？除非它有数百万个条目，否则副本会很快。
问题是Collection 接口指定了这些方法。因此，您可以拥有一个没有 setter 的类，或者拥有与 Collections 框架兼容的东西。将 Collection 接口拆分为仅 getter 部分和带有扩展它的 setter 的子接口会很好，但这可能太复杂且不需要包含足够的内容。

标签： java collections

【解决方案1】：

java.util.Collections API 设计无法实现。

所有标准集合 API 都设计为可变的，因此只要您想使用集合接口，您就无能为力。

您可以切换到返回（您自己的实现）枚举（有点过时的接口），或者一个简单的迭代器（getBarIterator() 而不是 getBarList()）。这避免了使用任何添加/删除方法的所有（或大部分）影响。您以这种方式暴露的信息/功能要少得多，这可能是一个问题或需要，具体取决于用例。对于 Iterator，您仍然可以在迭代器上使用 remove() 方法，客户端可以尝试使用该方法来获取 UnsupportedOperationException()/IllegalStateException()。

Collection API 的读取和修改方法都在同一个界面中，这一直困扰着我。无论出于何种原因，API 设计人员选择按原样进行设计，并且由于它现在已广泛建立，因此无法更改（不破坏兼容性，这与“不可更改”一样好）。

如果这些都不适合，并且您重视干净的 API 安全而不是使用标准 API，请推出您自己的不可变 API。

编辑：我自己对这个困境的个人解决方案是创建一组 alterable 包装器。他们实现了普通的集合 API（List、Set、Map），最初他们只是将所有内容委托给他们的 source 集合。在第一次写入尝试时，它们会复制其源代码并在此之后作为正常的独立集合运行。请注意，实现，尤其是 iterator().remove() 的实现可能会很棘手。

【讨论】：

对于您的编辑，有点像 CopyOnWriteArrayList 但对于所有内容？
是的，含糊其辞。不同之处在于可更改包装器不针对或（本身）不适合多线程访问。

【解决方案2】：

将您的集合转换为不允许突变的类型是否可以接受？例如：

static <T> List<? extends T> unmodifiable(List<T> list) {
    return (List<? extends T>)list;
}

List<? extends String> list = unmodifiable(Arrays.asList("one", "two", "three"));
list.add("four"); // compilation error!
list.set(0, "bar"); // another compilation error!
String first = list.get(0); // but I can read Strings out of my List, at least

【讨论】：

【解决方案3】：

如果你使用Collections.unmodifiableCollections，那么包装器集合返回将抛出一个UnsupportedOperationException

如果您创建一个标准包装器，那么您最终将获得与 Collections.unmodifiableCollections 相同的实现

但是，如果您使用标准等不同方法创建自己的包装器，您最终将实现单独的类或向您的客户公开自己的集合类和接口，这可能会在标准和特定之间混合您的实现。

我认为简单的方法是使用Collections.unmodifiableCollections 或克隆并使用标准 Java 开发最终实现你自己的包装类和方法。

但是，如果您使用与标准集合中不同的方法创建自己的包装器，它不会是集合的包装器，它将是一个在内部使用集合的自己的类。

您可以简单地返回您自己的对象，该对象实现您的特定类并且不会分散您的命名客户。

【讨论】：