Guava 简介：让 Java 开发更高效

Guava 是由 Google 开源的 Java 库，旨在为开发者提供一系列实用的工具类，以提高开发效率。它包含了集合类、缓存、并发工具、字符串处理等实用方法。

## Guava 的常用场景

1.  **集合处理**：Guava 提供了多种扩展的集合类，如 `Multiset`、`Multimap`、`Table` 等，这些类在处理复杂数据结构时非常有用。
    
2.  **缓存**：Guava 的缓存机制可以帮助开发者轻松实现数据缓存，提高程序性能。
    
3.  **并发编程**：Guava 提供了强大的并发工具，如 `ListenableFuture`，使得多线程编程更容易。
    
4.  **字符串处理**：Guava 提供了方便的字符串工具类，如 `Joiner` 和 `Splitter`，用于字符串的拼接和分割。

## 常用的 API

### 集合工具类

-   **ImmutableList**：不可变列表，用于防御性编程和性能提升。
    
    ```java
    import com.google.common.collect.ImmutableList;
    ImmutableList list = ImmutableList.of("apple", "banana");
    ```
    
-   **Multiset**：可重复元素的集合。
    
    ```java
    import com.google.common.collect.HashMultiset;
    HashMultiset multiset = HashMultiset.create();
    multiset.add("apple", 3);
    ```
    
-   **Multimap**：可重复键的映射。
    
    ```java
    import com.google.common.collect.ArrayListMultimap;
    ArrayListMultimap multimap = ArrayListMultimap.create();
    multimap.put("fruit", "apple");
    multimap.put("fruit", "banana");
    ```
    
-   **BiMap**：双向映射，键和值都不能重复。
    
    ```java
    import com.google.common.collect.HashBiMap;
    HashBiMap bimap = HashBiMap.create();
    bimap.put("key1", "value1");
    ```

### 缓存

-   **CacheBuilder**：用于构建缓存，支持多种缓存策略。
    
    ```java
    import com.google.common.cache.CacheBuilder;
    Cache cache = CacheBuilder.newBuilder() .maximumSize(1000) .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
        .build();
    ```

### 并发工具

-   **ListenableFuture**：支持回调的 Future，用于异步编程。
    
    ```java
    import com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture;
    import com.google.common.util.concurrent.ListeningExecutorService;
    ListeningExecutorService executor = MoreExecutors.listeningDecorator(Executors.newSingleThreadExecutor());
    ListenableFuture future = executor.submit(() -> "Hello, World!");
    Futures.addCallback(future, new FutureCallback() { public void onSuccess(String result) { System.out.println(result); } public void onFailure(Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    });
    ```

### 字符串处理

-   **Joiner**：用于字符串的拼接。
    
    ```java
    import com.google.common.base.Joiner;
    String joined = Joiner.on(",").join(Arrays.asList("1", "2", "3"));
    ```
    
-   **Splitter**：用于字符串的分割。
    
    ```java
    import com.google.common.base.Splitter;
    List parts = Splitter.on(",").splitToList("1,2,3");
    ```

### 其他工具

-   **Preconditions**：用于参数校验。
    
    ```java
    import com.google.common.base.Preconditions;
    Preconditions.checkNotNull(obj, "Object cannot be null");
    ```
    
-   **Optional**：用于处理可能为 null 的值。
    
    ```java
    import com.google.common.base.Optional;
    Optional optional = Optional.fromNullable("Hello");
    if (optional.isPresent()) {
        System.out.println(optional.get());
    }
    ```

## 解决的问题

1.  **简化代码**：Guava 提供了许多实用工具类，帮助开发者简化代码，提高可读性和可维护性。
    
2.  **提高性能**：通过缓存和并发工具，Guava 可以显著提高程序的性能。
    
3.  **减少错误**：Guava 的验证机制和防御性编程方法有助于减少编码错误。

### 示例：使用 Guava 缓存提高性能

假设我们有一个昂贵的数据库查询操作，我们可以使用 Guava 缓存来缓存查询结果，以提高程序的性能。

```java
import com.google.common.cache.CacheBuilder;
import com.google.common.cache.CacheLoader;
import com.google.common.cache.LoadingCache; public class DatabaseQueryCache { private final LoadingCache cache; public DatabaseQueryCache() { cache = CacheBuilder.newBuilder() .maximumSize(1000) .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES) .build(new CacheLoader() { public String load(String key) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } return "Result for " + key; } }); } public String query(String key) { return cache.getUnchecked(key); } public static void main(String[] args) { DatabaseQueryCache cache = new DatabaseQueryCache(); System.out.println(cache.query("key1")); System.out.println(cache.query("key1")); 
    }
}
```

### 示例：使用 Guava 的 `Multimap` 处理复杂数据结构

假设我们需要处理一个复杂的数据结构，其中一个键可以对应多个值，我们可以使用 Guava 的 `Multimap` 来实现。

```java
import com.google.common.collect.ArrayListMultimap;
import com.google.common.collect.Multimap; public class MultimapExample { public static void main(String[] args) { Multimap multimap = ArrayListMultimap.create(); multimap.put("fruit", "apple"); multimap.put("fruit", "banana"); multimap.put("vegetable", "carrot"); System.out.println(multimap.get("fruit")); 
    }
}
```

通过这些示例，我们可以看到 Guava 如何帮助我们简化代码、提高性能和减少错误。