Java中使用元组


元组(Tuple)是固定数量的不同类型的元素的组合。元组与集合的不同之处在于,元组中的元素类型可以是不同的,而且数量固定。元组的好处在于可以把多个元素作为一个单元传递。如果一个方法需要返回多个值,可以把这多个值作为元组返回,而不需要创建额外的类来表示。根据元素数量的不同,Vavr 总共提供了 Tuple0、Tuple1 到 Tuple8 等 9 个类。每个元组类都需要声明其元素类型。如 Tuple2<String, Integer>表示的是两个元素的元组,第一个元素的类型为 String,第二个元素的类型为 Integer。对于元组对象,可以使用 _1、_2 到 _8 来访问其中的元素。所有元组对象都是不可变的,在创建之后不能更改。

元组通过接口 Tuple 的静态方法 of 来创建。元组类也提供了一些方法对它们进行操作。由于元组是不可变的,所有相关的操作都返回一个新的元组对象。在 清单 1 中,使用 Tuple.of 创建了一个 Tuple2 对象。Tuple2 的 map 方法用来转换元组中的每个元素,返回新的元组对象。而 apply 方法则把元组转换成单个值。其他元组类也有类似的方法。除了 map 方法之外,还有 map1、map2、map3 等方法来转换第 N 个元素;update1、update2 和 update3 等方法用来更新单个元素。


Python和Scala语言中有自带元组,Jdk中是没有这个数据类型的,虽然使用数组或者map也能达到想要的效果,但总归是没有元组方便。

比如说一个方法有多个返回值时,虽然可以用Object[]或者Map进行封装,但是在拆箱的时候类型会缺失,所以还是不太方便。Java中有很多元组库,这里推荐一个我经常使用的vavr,当然Tuple只是这个库中的一小部分,该库提供了强大的函数式编程的能力,可以像写Scala一样写Java

引入pom依赖

目前最新的稳定版是0.10.2

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/io.vavr/vavr -->
<dependency>
    <groupId>io.vavr</groupId>
    <artifactId>vavr</artifactId>
    <version>0.10.2</version>
</dependency>

常用方法使用

创建元组对象

@Test
public void test1() {
  Tuple3<String, LocalDateTime, Long> tuple3 = Tuple.of("TupleTests", LocalDateTime.now(), Long.MAX_VALUE);

  System.out.println(tuple3);
}

可以看到我们通过Tuple.of创建了一个有三个元素的元组对象,输出结果

(TupleTests, 2020-01-09T20:40:26.137, 9223372036854775807)

更新元组内容

@Test
public void test1() {
  Tuple3<String, LocalDateTime, Long> tuple3 = Tuple.of("TupleTests", LocalDateTime.now(), Long.MAX_VALUE);

  System.out.println(tuple3);

  tuple3 = tuple3.update1("哈哈哈哈");
  System.out.println(tuple3);
}

通过update1-n方法,可以实现元组内容的更新,更新结果

(TupleTests, 2020-01-09T20:42:27.623, 9223372036854775807)
(哈哈哈哈, 2020-01-09T20:42:27.623, 9223372036854775807)

方法多个返回值使用元组接收

这个需求其实之前在Java8 处理常见的日期周期这篇文章已经用过了,比如我们需要获取一个周期数据,有开始和结束,那么元组无疑是最好的选择。比如我们需要封装一个方法获取今天的最小时间和最大时间,那么这里就需要两个返回值,虽然我们可以用Object[]或者Map之类的容器达到我们的效果,但是如果我返回值得类型都不尽想同,那么在获取的时候就要进行类型转换,加到了转换出错的概率,但是使用元组就不会有这个问题。

  • 获取一天的开始和结束时间

    public Tuple2<LocalDateTime, LocalDateTime> getNowRange() {
      LocalDate now = LocalDate.now();
      // 一天中从零时开始
      LocalDateTime startTime = now.atTime(LocalTime.MIN);
      // 一天到23:59:59秒结束
      LocalDateTime endTime = now.atTime(LocalTime.MAX);
      return Tuple.of(startTime, endTime);
    }
    
  • 获取返回值

    @Test
    public void test2() {
      Tuple2<LocalDateTime, LocalDateTime> tuple2 = getNowRange();
    
      // 这里通过 _n 或者 _n() 获取每一个元组中的一列数据
      System.out.println("开始时间:" + tuple2._1());
      System.out.println("结束时间:" + tuple2._2);
    }
    

    我们可以看到getNowRange同时有两个放回值,通过Tuple2进行保存,过 _n 或者 _n() 获取每一个元组中的一列数据。最后获取的结果为

    开始时间:2020-01-09T00:00
    结束时间:2020-01-09T23:59:59.999999999
    

总结

以上就是元组最常用的一些方法,其实我理解的元组就是一种列式存储的数据容器,和我们平时用的Collection接口下的一些ListSet不同,他们都是以行的形式存储,有了Tuple以后,在日常开发中也多了一种数据在内存中存储的选择。

当然元组只是vavr库中的一小部分,更多使用方法还是要看官方文档

参考文章:使用 Vavr 进行函数式编程


文章作者: 阿牛
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