将流收集到Java不可变集合中

随着Java 8的发布，我们可以通过Stream API来处理集合和数组中的数据。收集流操作是其中之一，它可以将流转化为各种集合类型，如List、Set和Map等。但是，这些操作会产生可变的集合类型，这可能会影响到我们程序的线程安全性。所以，本文将介绍如何将流收集到Java不可变集合中，以提高程序的线程安全性。

Java不可变集合

Java不可变集合是Java集合类库中的一部分，它包含了ImmutableList、ImmutableSet和ImmutableMap等不可变的集合类型。与可变集合不同，不可变集合不支持添加、删除和修改元素操作，因此它们是线程安全的，提供了更好的并发性能。我们可以使用Guava和Java 9中的集合工厂方法来创建不可变集合。

创建不可变集合

Guava

我们可以使用Guava中的ImmutableList、ImmutableSet和ImmutableMap类来创建不可变集合。

import com.google.common.collect.ImmutableList;
import com.google.common.collect.ImmutableSet;
import com.google.common.collect.ImmutableMap;

public class ImmutableCollectionExample {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建不可变List
        ImmutableList<Integer> list = ImmutableList.of(1, 2, 3);
        System.out.println(list);

        // 创建不可变Set
        ImmutableSet<String> set = ImmutableSet.of("A", "B", "C");
        System.out.println(set);

        // 创建不可变Map
        ImmutableMap<String, Integer> map = ImmutableMap.of("one", 1, "two", 2);
        System.out.println(map);
    }
}

上面的代码中，我们分别使用ImmutableList、ImmutableSet和ImmutableMap类来创建不可变集合。它们提供了多种构造函数来创建不可变集合，如of()方法和copyOf()方法等。需要注意的是，一旦创建了不可变集合，就不能再添加、删除和修改元素，否则会抛出UnsupportedOperationException异常。

Java 9工厂方法

Java 9中引入了一些新的集合工厂方法来创建集合类型，如List.of()、Set.of()、Map.of()和Map.ofEntries()等。这些方法可以创建不可变集合，并且更加简洁明了。

import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.Map;

public class ImmutableCollectionExample {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建不可变List
        List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
        System.out.println(list);

        // 创建不可变Set
        Set<String> set = Set.of("A", "B", "C");
        System.out.println(set);

        // 创建不可变Map
        Map<String, Integer> map = Map.of("one", 1, "two", 2);
        System.out.println(map);
    }
}

上面的代码中，我们使用List.of()、Set.of()和Map.of()方法来创建不可变集合。需要注意的是，这些方法只能用于创建元素个数固定且小于等于10的不可变集合，否则会抛出IllegalArgumentException异常。

将流收集到不可变集合中

我们已经知道如何创建不可变集合了，现在我们可以将流收集到里面。在Java 8之前，我们可以通过Collectors类的toCollection()方法来指定集合类型实现将流收集到特定类型的集合中，但是这不能保证收集到的集合是不可变的。在Java 8中，我们可以使用Collectors类的toUnmodifiableList()、toUnmodifiableSet()和toUnmodifiableMap()方法来将流收集到不可变集合中。

import java.util.List;
importimport java.util.Set;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class ImmutableCollectionExample {

    public static void main(String[] args) {

        List<String> list = List.of("A", "B", "C");
        Set<Integer> set = Set.of(1, 2, 3);
        Map<String, Integer> map = Map.of("one", 1, "two", 2, "three", 3);

        // 将流收集到不可变List中
        List<String> immutableList = list.stream().collect(Collectors.toUnmodifiableList());
        System.out.println(immutableList);

        // 将流收集到不可变Set中
        Set<Integer> immutableSet = set.stream().collect(Collectors.toUnmodifiableSet());
        System.out.println(immutableSet);

        // 将流收集到不可变Map中
        Map<String, Integer> immutableMap = map.entrySet().stream()
                .collect(Collectors.toUnmodifiableMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue));
        System.out.println(immutableMap);
    }
}

在上面的代码中，我们将流收集到不可变的List、Set和Map中。我们使用了Collectors类的toUnmodifiableList()、toUnmodifiableSet()和toUnmodifiableMap()方法来将流收集到不可变集合中，并且这是线程安全的。可以看出，使用这些方法收集流可以避免了不可控的并发修改异常。

结论

在本文中，我们介绍了如何将流收集到Java不可变集合中。不可变的集合能够提供更好的线程安全性和并发性能，也避免了不可控的并发修改异常。需要注意的是，一旦创建了不可变集合，就不能再添加、删除和修改元素，否则会抛出UnsupportedOperationException异常。这篇文章可以让我们更好地掌握如何提高程序的线程安全性，在实际开发中也可以运用到这个知识点。