原文链接 译文链接 译者：沈义扬，校对：丁一
Guava引入了很多JDK没有的、但我们发现明显有用的新集合类型。这些新类型是为了和JDK集合框架共存，而没有往JDK集合抽象中硬塞其他概念。作为一般规则，Guava集合非常精准地遵循了JDK接口契约。
Multiset
统计一个词在文档中出现了多少次，传统的做法是这样的：
1 |
Map<String,
Integer> counts = new HashMap<String, Integer>();
|
2 |
for (String word : words) {
|
3 |
Integer count = counts.get(word);
|
7 |
counts.put(word, count + 1);
|
这种写法很笨拙，也容易出错，并且不支持同时收集多种统计信息，如总词数。我们可以做的更好。
Guava提供了一个新集合类型 Multiset，它可以多次添加相等的元素。*从数学角度这样定义Multiset：”集合[set]概念的延伸，它的元素可以重复出现…与集合[set]相同而与元组[tuple]相反的是，Multiset元素的顺序是无关紧要的：Multiset {a, a, b}和{a, b, a}是相等的”。——译者注：这里所说的集合[set]是数学上的概念，Multiset继承自JDK中的Collection接口，而不是Set接口，所以包含重复元素并没有违反原有的接口契约。
可以用两种方式看待Multiset：
- 没有元素顺序限制的ArrayList<E>
- Map<E, Integer>，键为元素，值为计数
Guava的Multiset API也结合考虑了这两种方式：
当把Multiset看成普通的Collection时，它表现得就像无序的ArrayList：
- add(E)添加单个给定元素
- iterator()返回一个迭代器，包含Multiset的所有元素（包括重复的元素）
- size()返回所有元素的总个数（包括重复的元素）
当把Multiset看作Map<E, Integer>时，它也提供了符合性能期望的查询操作：
- count(Object)返回给定元素的计数。HashMultiset.count的复杂度为O(1)，TreeMultiset.count的复杂度为O(log n)。
- entrySet()返回Set<Multiset.Entry<E>>，和Map的entrySet类似。
- elementSet()返回所有不重复元素的Set<E>，和Map的keySet()类似。
- 所有Multiset实现的内存消耗随着不重复元素的个数线性增长。
值得注意的是，除了极少数情况，Multiset和JDK中原有的Collection接口契约完全一致——具体来说，TreeMultiset在判断元素是否相等时，与TreeSet一样用compare，而不是Object.equals。另外特别注意，Multiset.addAll(Collection)可以添加Collection中的所有元素并进行计数，这比用for循环往Map添加元素和计数方便多了。
Multiset不是Map
请注意，Multiset<E>不是Map<E, Integer>，虽然Map可能是某些Multiset实现的一部分。准确来说Multiset是一种Collection类型，并履行了Collection接口相关的契约。关于Multiset和Map的显著区别还包括：
- Multiset中的元素计数只能是正数。任何元素的计数都不能为负，也不能是0。elementSet()和entrySet()视图中也不会有这样的元素。
- multiset.size()返回集合的大小，等同于所有元素计数的总和。对于不重复元素的个数，应使用elementSet().size()方法。（因此，add(E)把multiset.size()增加1）
- multiset.iterator()会迭代重复元素，因此迭代长度等于multiset.size()。
- Multiset支持直接增加、减少或设置元素的计数。setCount(elem, 0)等同于移除所有elem。
- 对multiset 中没有的元素，multiset.count(elem)始终返回0。
Multiset的各种实现
Guava提供了多种Multiset的实现，大致对应JDK中Map的各种实现：
SortedMultiset
SortedMultiset是Multiset 接口的变种，它支持高效地获取指定范围的子集。比方说，你可以用 latencies.subMultiset(0,BoundType.CLOSED, 100, BoundType.OPEN).size()来统计你的站点中延迟在100毫秒以内的访问，然后把这个值和latencies.size()相比，以获取这个延迟水平在总体访问中的比例。
TreeMultiset实现SortedMultiset接口。在撰写本文档时，ImmutableSortedMultiset还在测试和GWT的兼容性。
Multimap
每个有经验的Java程序员都在某处实现过Map<K, List<V>>或Map<K, Set<V>>，并且要忍受这个结构的笨拙。例如，Map<K, Set<V>>通常用来表示非标定有向图。Guava的 Multimap可以很容易地把一个键映射到多个值。换句话说，Multimap是把键映射到任意多个值的一般方式。
可以用两种方式思考Multimap的概念：”键-单个值映射”的集合：
a -> 1 a -> 2 a ->4 b -> 3 c -> 5
或者”键-值集合映射”的映射：
a -> [1, 2, 4] b -> 3 c -> 5
一般来说，Multimap接口应该用第一种方式看待，但asMap()视图返回Map<K, Collection<V>>，让你可以按另一种方式看待Multimap。重要的是，不会有任何键映射到空集合：一个键要么至少到一个值，要么根本就不在Multimap中。
很少会直接使用Multimap接口，更多时候你会用ListMultimap或SetMultimap接口，它们分别把键映射到List或Set。
修改Multimap
Multimap.get(key)以集合形式返回键所对应的值视图，即使没有任何对应的值，也会返回空集合。ListMultimap.get(key)返回List，SetMultimap.get(key)返回Set。
对值视图集合进行的修改最终都会反映到底层的Multimap。例如：
1 |
Set<Person>
aliceChildren = childrenMultimap.get(alice); |
3 |
aliceChildren.add(bob); |
4 |
aliceChildren.add(carol); |
其他（更直接地）修改Multimap的方法有：
| 方法签名 |
描述 |
等价于 |
| put(K, V) |
添加键到单个值的映射 |
multimap.get(key).add(value) |
| putAll(K, Iterable<V>) |
依次添加键到多个值的映射 |
Iterables.addAll(multimap.get(key), values) |
| remove(K, V) |
移除键到值的映射；如果有这样的键值并成功移除，返回true。 |
multimap.get(key).remove(value) |
| removeAll(K) |
清除键对应的所有值，返回的集合包含所有之前映射到K的值，但修改这个集合就不会影响Multimap了。 |
multimap.get(key).clear() |
| replaceValues(K, Iterable<V>) |
清除键对应的所有值，并重新把key关联到Iterable中的每个元素。返回的集合包含所有之前映射到K的值。 |
multimap.get(key).clear(); Iterables.addAll(multimap.get(key), values) |
Multimap的视图
Multimap还支持若干强大的视图：
-
asMap为Multimap<K, V>提供Map<K,Collection<V>>形式的视图。返回的Map支持remove操作，并且会反映到底层的Multimap，但它不支持put或putAll操作。更重要的是，如果你想为Multimap中没有的键返回null，而不是一个新的、可写的空集合，你就可以使用asMap().get(key)。（你可以并且应当把asMap.get(key)返回的结果转化为适当的集合类型——如SetMultimap.asMap.get(key)的结果转为Set，ListMultimap.asMap.get(key)的结果转为List——Java类型系统不允许ListMultimap直接为asMap.get(key)返回List——译者注：也可以用Multimaps中的asMap静态方法帮你完成类型转换）
-
entries用Collection<Map.Entry<K, V>>返回Multimap中所有”键-单个值映射”——包括重复键。（对SetMultimap，返回的是Set）
-
keySet用Set表示Multimap中所有不同的键。
-
keys用Multiset表示Multimap中的所有键，每个键重复出现的次数等于它映射的值的个数。可以从这个Multiset中移除元素，但不能做添加操作；移除操作会反映到底层的Multimap。
-
values()用一个”扁平”的Collection<V>包含Multimap中的所有值。这有一点类似于Iterables.concat(multimap.asMap().values())，但它直接返回了单个Collection，而不像multimap.asMap().values()那样是按键区分开的Collection。
Multimap不是Map
Multimap<K, V>不是Map<K,Collection<V>>，虽然某些Multimap实现中可能使用了map。它们之间的显著区别包括：
- Multimap.get(key)总是返回非null、但是可能空的集合。这并不意味着Multimap为相应的键花费内存创建了集合，而只是提供一个集合视图方便你为键增加映射值——译者注：如果有这样的键，返回的集合只是包装了Multimap中已有的集合；如果没有这样的键，返回的空集合也只是持有Multimap引用的栈对象，让你可以用来操作底层的Multimap。因此，返回的集合不会占据太多内存，数据实际上还是存放在Multimap中。
- 如果你更喜欢像Map那样，为Multimap中没有的键返回null，请使用asMap()视图获取一个Map<K, Collection<V>>。（或者用静态方法Multimaps.asMap()为ListMultimap返回一个Map<K, List<V>>。对于SetMultimap和SortedSetMultimap，也有类似的静态方法存在）
- 当且仅当有值映射到键时，Multimap.containsKey(key)才会返回true。尤其需要注意的是，如果键k之前映射过一个或多个值，但它们都被移除后，Multimap.containsKey(key)会返回false。
- Multimap.entries()返回Multimap中所有”键-单个值映射”——包括重复键。如果你想要得到所有”键-值集合映射”，请使用asMap().entrySet()。
- Multimap.size()返回所有”键-单个值映射”的个数，而非不同键的个数。要得到不同键的个数，请改用Multimap.keySet().size()。
Multimap的各种实现
Multimap提供了多种形式的实现。在大多数要使用Map<K, Collection<V>>的地方，你都可以使用它们：
除了两个不可变形式的实现，其他所有实现都支持null键和null值
*LinkedListMultimap.entries()保留了所有键和值的迭代顺序。详情见doc链接。
**LinkedHashMultimap保留了映射项的插入顺序，包括键插入的顺序，以及键映射的所有值的插入顺序。
请注意，并非所有的Multimap都和上面列出的一样，使用Map<K, Collection<V>>来实现（特别是，一些Multimap实现用了自定义的hashTable，以最小化开销）
如果你想要更大的定制化，请用Multimaps.newMultimap(Map, Supplier<Collection>)或list和 set版本，使用自定义的Collection、List或Set实现Multimap。
BiMap
传统上，实现键值对的双向映射需要维护两个单独的map，并保持它们间的同步。但这种方式很容易出错，而且对于值已经在map中的情况，会变得非常混乱。例如：
1 |
Map<String,
Integer> nameToId = Maps.newHashMap(); |
2 |
Map<Integer,
String> idToName = Maps.newHashMap(); |
4 |
nameToId.put("Bob", 42);
|
5 |
idToName.put(42, "Bob");
|
BiMap<K, V>是特殊的Map：
在BiMap中，如果你想把键映射到已经存在的值，会抛出IllegalArgumentException异常。如果对特定值，你想要强制替换它的键，请使用 BiMap.forcePut(key, value)。
1 |
BiMap<String,
Integer> userId = HashBiMap.create(); |
4 |
String
userForId = userId.inverse().get(id); |
BiMap的各种实现
注：Maps类中还有一些诸如synchronizedBiMap的BiMap工具方法.
Table
1 |
Table<Vertex,
Vertex, Double> weightedGraph = HashBasedTable.create(); |
2 |
weightedGraph.put(v1,
v2, 4);
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3 |
weightedGraph.put(v1,
v3, 20);
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4 |
weightedGraph.put(v2,
v3, 5);
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7 |
weightedGraph.column(v3);
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通常来说，当你想使用多个键做索引的时候，你可能会用类似Map<FirstName, Map<LastName, Person>>的实现，这种方式很丑陋，使用上也不友好。Guava为此提供了新集合类型Table，它有两个支持所有类型的键：”行”和”列”。Table提供多种视图，以便你从各种角度使用它：
Table有如下几种实现：
-
HashBasedTable：本质上用HashMap<R, HashMap<C, V>>实现；
-
TreeBasedTable：本质上用TreeMap<R, TreeMap<C,V>>实现；
-
ImmutableTable：本质上用ImmutableMap<R, ImmutableMap<C, V>>实现；注：ImmutableTable对稀疏或密集的数据集都有优化。
-
ArrayTable：要求在构造时就指定行和列的大小，本质上由一个二维数组实现，以提升访问速度和密集Table的内存利用率。ArrayTable与其他Table的工作原理有点不同，请参见Javadoc了解详情。
ClassToInstanceMap
ClassToInstanceMap是一种特殊的Map：它的键是类型，而值是符合键所指类型的对象。
为了扩展Map接口，ClassToInstanceMap额外声明了两个方法：T getInstance(Class<T>) 和T putInstance(Class<T>, T)，从而避免强制类型转换，同时保证了类型安全。
ClassToInstanceMap有唯一的泛型参数，通常称为B，代表Map支持的所有类型的上界。例如：
1 |
ClassToInstanceMap<Number>
numberDefaults=MutableClassToInstanceMap.create(); |
2 |
numberDefaults.putInstance(Integer.class, Integer.valueOf(0));
|
从技术上讲，ClassToInstanceMap<B>实现了Map<Class<? extends B>, B>——或者换句话说，是一个映射B的子类型到对应实例的Map。这让ClassToInstanceMap包含的泛型声明有点令人困惑，但请记住B始终是Map所支持类型的上界——通常B就是Object。
对于ClassToInstanceMap，Guava提供了两种有用的实现：MutableClassToInstanceMap和 ImmutableClassToInstanceMap。
RangeSet
RangeSet描述了一组不相连的、非空的区间。当把一个区间添加到可变的RangeSet时，所有相连的区间会被合并，空区间会被忽略。例如：
1 |
RangeSet<Integer>
rangeSet = TreeRangeSet.create(); |
2 |
rangeSet.add(Range.closed(1, 10));
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3 |
rangeSet.add(Range.closedOpen(11, 15));
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4 |
rangeSet.add(Range.closedOpen(15, 20));
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5 |
rangeSet.add(Range.openClosed(0, 0));
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6 |
rangeSet.remove(Range.open(5, 10));
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请注意，要合并Range.closed(1, 10)和Range.closedOpen(11, 15)这样的区间，你需要首先用Range.canonical(DiscreteDomain)对区间进行预处理，例如DiscreteDomain.integers()。
注：RangeSet不支持GWT，也不支持JDK5和更早版本；因为，RangeSet需要充分利用JDK6中NavigableMap的特性。
RangeSet的视图
RangeSet的实现支持非常广泛的视图：
- complement()：返回RangeSet的补集视图。complement也是RangeSet类型,包含了不相连的、非空的区间。
- subRangeSet(Range<C>)：返回RangeSet与给定Range的交集视图。这扩展了传统排序集合中的headSet、subSet和tailSet操作。
- asRanges()：用Set<Range<C>>表现RangeSet，这样可以遍历其中的Range。
- asSet(DiscreteDomain<C>)（仅ImmutableRangeSet支持）：用ImmutableSortedSet<C>表现RangeSet，以区间中所有元素的形式而不是区间本身的形式查看。（这个操作不支持DiscreteDomain 和RangeSet都没有上边界，或都没有下边界的情况）
RangeSet的查询方法
为了方便操作，RangeSet直接提供了若干查询方法，其中最突出的有:
- contains(C)：RangeSet最基本的操作，判断RangeSet中是否有任何区间包含给定元素。
- rangeContaining(C)：返回包含给定元素的区间；若没有这样的区间，则返回null。
- encloses(Range<C>)：简单明了，判断RangeSet中是否有任何区间包括给定区间。
- span()：返回包括RangeSet中所有区间的最小区间。
RangeMap
RangeMap描述了"不相交的、非空的区间"到特定值的映射。和RangeSet不同，RangeMap不会合并相邻的映射，即便相邻的区间映射到相同的值。例如：
1 |
RangeMap<Integer,
String> rangeMap = TreeRangeMap.create(); |
2 |
rangeMap.put(Range.closed(1, 10), "foo");
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3 |
rangeMap.put(Range.open(3, 6), "bar");
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4 |
rangeMap.put(Range.open(10, 20), "foo");
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5 |
rangeMap.remove(Range.closed(5, 11));
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RangeMap的视图
RangeMap提供两个视图：
- asMapOfRanges()：用Map<Range<K>, V>表现RangeMap。这可以用来遍历RangeMap。
- subRangeMap(Range<K>)：用RangeMap类型返回RangeMap与给定Range的交集视图。这扩展了传统的headMap、subMap和tailMap操作。
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