Java 中节省 90% 时间的常用的工具类

前言

你们有木有喜欢看代码的领导啊，我的领导就喜欢看我写的代码，有事没事就喜欢跟我探讨怎么写才最好，哈哈哈...挺好。

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今天我们就一起来看看可以节省 90% 的加班时间的第三方开源库吧，第一个介绍的必须是 Apache 下的 Commons 库。第二个是 google 开源的 Guava 库。

Apache Commons

Apache Commons 是一个功能非常强大、经常被使用到的库。它有 40 个左右的类库，包含了对字符串、日期、数组等的操作。

Lang3

Lang3 是一个处理 Java 中基本对象的包，比如用 StringUtils 类操作字符串、ArrayUtils 类操作数组、DateUtils 类可以处理日期、MutablePair 类可以返回多个字段等等。

包结构：

image-20210719140346416

maven 依赖

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.11</version>
</dependency>

字符串操作

对字符串快速操作，在 if else 的少写判空条件。

public static void main(String[] args) {
    boolean blank = StringUtils.isBlank(" ");//注意此处是null哦  这和isEmpty不一样的
    System.out.println(blank);

    boolean empty = StringUtils.isEmpty(" ");//注意这里是false
    System.out.println(empty);

    boolean anyBlank = StringUtils.isAnyBlank("a", " ", "c");// 其中一个是不是空字符串
    System.out.println(anyBlank);

    boolean numeric = StringUtils.isNumeric("1");//字符串是不是全是数字组成，"." 不算数字
    System.out.println(numeric);

    String remove = StringUtils.remove("abcdefgh", "a");//移除字符串
    System.out.println(remove);
}

输出结果：

true
false
true
true
bcdefgh

Process finished with exit code 0

日期操作

终于可以不用 SimpleDateFormat 格式化日期了，DateUtils.iterator 可以获取一段时间。

public static void main(String[] args) throws ParseException {

    Date date = DateUtils.parseDate("2021-07-15", "yyyy-MM-dd");

    Date date1 = DateUtils.addDays(date, 1);//加一天
    System.out.println(date1);

    boolean sameDay = DateUtils.isSameDay(date, new Date());//比较
    System.out.println(sameDay);
    /*
        获取一段日期
        RANGE_WEEK_SUNDAY 从周日开始获取一周日期
        RANGE_WEEK_MONDAY 从周一开始获取一周日期
        RANGE_WEEK_RELATIVE 从当前时间开始获取一周日期
        RANGE_WEEK_CENTER 以当前日期为中心获取一周日期
        RANGE_MONTH_SUNDAY 从周日开始获取一个月日期
        RANGE_MONTH_MONDAY 从周一开始获取一个月日期
        */
    Iterator<Calendar> iterator = DateUtils.iterator(date, DateUtils.RANGE_WEEK_CENTER);
    while (iterator.hasNext()) {
        Calendar next = iterator.next();
        System.out.println(DateFormatUtils.format(next, "yyyy-MM-dd"));
    }
}

输出结果：

Fri Jul 16 00:00:00 CST 2021
false
2021-07-12
2021-07-13
2021-07-14
2021-07-15
2021-07-16
2021-07-17
2021-07-18

Process finished with exit code 0

返回多个字段

有时候在一个方法中需要返回多个值的时候，经常会使用 HashMap 返回或者是 JSON 返回。Lang3 下已经帮我们提供了这样的工具类，不需要再多写 HashMap 和 JSON 了。

public static void main(String[] args) {

    MutablePair<Integer, String> mutablePair = MutablePair.of(2, "这是两个值");
    System.out.println(mutablePair.getLeft() + "  " + mutablePair.getRight());

    MutableTriple<Integer, String, Date> mutableTriple = MutableTriple.of(2, "这是三个值", new Date());
    System.out.println(mutableTriple.getLeft() + " " + mutableTriple.getMiddle() + " " + mutableTriple.getRight());
}

输出结果：

2  这是两个值
2 这是三个值 Fri Jul 16 15:24:40 CST 2021

Process finished with exit code 0

ArrayUtils 数组操作

ArrayUtils 是专门处理数组的类，可以让方便的处理数组而不是需要各种循环操作。

public static void main(String[] args) {

    //合并数组
    String[] array1 = new String[]{"value1", "value2"};
    String[] array2 = new String[]{"value3", "value4"};
    String[] array3 = ArrayUtils.addAll(array1, array2);
    System.out.println("array3:"+ArrayUtils.toString(array3));

    //clone 数组
    String[] array4 = ArrayUtils.clone(array3);
    System.out.println("array4:"+ArrayUtils.toString(array4));

    //数组是否相同
    boolean b = EqualsBuilder.reflectionEquals(array3, array4);
    System.out.println(b);

    //反转数组
    ArrayUtils.reverse(array4);
    System.out.println("array4反转后："+ArrayUtils.toString(array4));

    //二维数组转 map
    Map<String, String> arrayMap = (HashMap) ArrayUtils.toMap(new String[][]{
        {"key1", "value1"}, {"key2", "value2"}
    });
    for (String s : arrayMap.keySet()) {
        System.out.println(arrayMap.get(s));
    }
}

输出结果：

array3:{value1,value2,value3,value4}
array4:{value1,value2,value3,value4}
true
array4反转后：{value4,value3,value2,value1}
value1
value2

Process finished with exit code 0

EnumUtils 枚举操作

• getEnum(Class enumClass, String enumName) 通过类返回一个枚举，可能返回空；
• getEnumList(Class enumClass) 通过类返回一个枚举集合；
• getEnumMap(Class enumClass) 通过类返回一个枚举map；
• isValidEnum(Class enumClass, String enumName) 验证enumName是否在枚举中，返回true或false。

public enum ImagesTypeEnum {
    JPG,JPEG,PNG,GIF;
}

    public static void main(String[] args) {
        ImagesTypeEnum imagesTypeEnum = EnumUtils.getEnum(ImagesTypeEnum.class, "JPG");
        System.out.println("imagesTypeEnum = " + imagesTypeEnum);
        System.out.println("--------------");
        List<ImagesTypeEnum> imagesTypeEnumList = EnumUtils.getEnumList(ImagesTypeEnum.class);
        imagesTypeEnumList.stream().forEach(
                imagesTypeEnum1 -> System.out.println("imagesTypeEnum1 = " + imagesTypeEnum1)
        );
        System.out.println("--------------");
        Map<String, ImagesTypeEnum> imagesTypeEnumMap = EnumUtils.getEnumMap(ImagesTypeEnum.class);
        imagesTypeEnumMap.forEach((k, v) -> System.out.println("key：" + k + ",value：" + v));
        System.out.println("-------------");
        boolean result = EnumUtils.isValidEnum(ImagesTypeEnum.class, "JPG");
        System.out.println("result = " + result);
        boolean result1 = EnumUtils.isValidEnum(ImagesTypeEnum.class, null);
        System.out.println("result1 = " + result1);
    }

输出结果：

imagesTypeEnum = JPG
--------------
imagesTypeEnum1 = JPG
imagesTypeEnum1 = JPEG
imagesTypeEnum1 = PNG
imagesTypeEnum1 = GIF
--------------
key：JPG,value：JPG
key：JPEG,value：JPEG
key：PNG,value：PNG
key：GIF,value：GIF
-------------
result = true
result1 = false

Process finished with exit code 0

collections4 集合操作

commons-collections4 增强了 Java 集合框架，提供了一系列简单的 API 方便操作集合。

maven 依赖

 <dependency>  
    <groupId>org.apache.commons</groupId>  
    <artifactId>commons-collections4</artifactId>  
    <version>4.4</version>  
</dependency> 

CollectionUtils 工具类

这是一个工具类，可以检查 null 元素不被加入集合，合并列表，过滤列表，两个列表的并集、差集、合集。有部分功能在 Java 8 中可以被 Stream API 替换。

public static void main(String[] args) {

    //null 元素不能加进去
    List<String> arrayList1 = new ArrayList<>();
    arrayList1.add("a");
    CollectionUtils.addIgnoreNull(arrayList1, null);
    System.out.println(arrayList1.size());

    //排好序的集合，合并后还是排序的
    List<String> arrayList2 = new ArrayList<>();
    arrayList2.add("a");
    arrayList2.add("b");

    List<String> arrayList3 = new ArrayList<>();
    arrayList3.add("c");
    arrayList3.add("d");
    System.out.println("arrayList3：" + arrayList3);

    List<String> arrayList4 = CollectionUtils.collate(arrayList2, arrayList3);
    System.out.println("arrayList4:" + arrayList4);

    //交集
    Collection<String> strings = CollectionUtils.retainAll(arrayList4, arrayList3);
    System.out.println("arrayList3和arrayList4的交集：" + strings);

    //并集
    Collection<String> union = CollectionUtils.union(arrayList4, arrayList3);
    System.out.println("arrayList3和arrayList4的并集：" + union);

    //差集
    Collection<String> subtract = CollectionUtils.subtract(arrayList4, arrayList3);
    System.out.println("arrayList3和arrayList4的差集：" + subtract);

    // 过滤，只保留 b
    CollectionUtils.filter(arrayList4, s -> s.equals("b"));
    System.out.println(arrayList4);
}

输出结果：

1
arrayList3：[c, d]
arrayList4:[a, b, c, d]
arrayList3和arrayList4的交集：[c, d]
arrayList3和arrayList4的并集：[a, b, c, d]
arrayList3和arrayList4的差集：[a, b]
[b]

Process finished with exit code 0

Bag 统计次数

用于统计值在集合中出现的次数。

public static void main(String[] args) {
    Bag bag = new HashBag<String>();
    bag.add("a");
    bag.add("b");
    bag.add("a");
    bag.add("c", 3);
    System.out.println(bag);
    System.out.println(bag.getCount("c"));
}

输出结果：

[2:a,1:b,3:c]
3

Process finished with exit code 0

beanutils Bean 操作

beanutils 是通过反射机制对 JavaBean 进行操作的。比如对 Bean 进行复制、map 转对象、对象转 Map。

maven 依赖

<dependency>
    <groupId>commons-beanutils</groupId>
    <artifactId>commons-beanutils</artifactId>
    <version>1.9.4</version>
</dependency>

public class User {

    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    User user1 = new User();
    user1.setName("李四");
    User user2 = (User) BeanUtils.cloneBean(user1);
    System.out.println(user2.getName());

    //User 转 map
    Map<String, String> describe = BeanUtils.describe(user1);
    System.out.println(describe);

    //Map 转 User
    Map<String, String> beanMap = new HashMap();
    beanMap.put("name", "张三");
    User user3 = new User();
    BeanUtils.populate(user3, beanMap);
    System.out.println(user3.getName());
}

输出结果：

李四
{name=李四}
张三

Process finished with exit code 0

Guava

Google 开源的一个基于 Java 扩展项目，包含了一些基本工具、集合扩展、缓存、并发工具包、字符串处理等。

maven 依赖

<dependency>
  <groupId>com.google.guava</groupId>
  <artifactId>guava</artifactId>
  <version>30.1.1-jre</version>
</dependency>

Map<String, List> 类型

在java 代码中经常会遇到需要写 Map<String, List> map 的局部变量的时候。有时候业务情况还会更复杂一点。

public static void main(String[] args) {
    //以前
    Map<String, List<String>> map = new HashMap<>();
    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("张三");
    list.add("李四");
    map.put("名称", list);
    System.out.println(map.get("名称"));

    //现在
    Multimap<String, String> multimap = ArrayListMultimap.create();
    multimap.put("名称", "张三");
    multimap.put("名称", "李四");
    System.out.println(multimap.get("名称"));
}

输出结果：

[张三, 李四]
[张三, 李四]

Process finished with exit code 0

value 不能重复的 Map

在 Map 中 value 的值时可以重复的，Guava 可以创建一个 value 不可重复的 Map，并且 Map 和 value 可以对调。

public static void main(String[] args) {
    //会报异常
    BiMap<String ,String> biMap = HashBiMap.create();
    biMap.put("key1", "value");
    biMap.put("key2", "value");
    System.out.println(biMap.get("key1"));
}

输出结果：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: value already present: value
    at com.google.common.collect.HashBiMap.put(HashBiMap.java:287)
    at com.google.common.collect.HashBiMap.put(HashBiMap.java:262)
    at org.example.clone.Test.main(Test.java:17)

Process finished with exit code 1

public static void main(String[] args) {
    BiMap<String ,String> biMap = HashBiMap.create();
    biMap.put("key1", "value1");
    biMap.put("key2", "value2");
    System.out.println(biMap.get("key1"));

    //key-value 对调
    biMap = biMap.inverse();
    System.out.println(biMap.get("value1"));
}

输出结果：

value1
key1

Process finished with exit code 0

Guava cache

写业务的时候肯定会使用缓存，当不想用第三方作为缓存的时候，Map 又不够强大，就可以使用 Guava 的缓存。

缓存的并发级别

Guava提供了设置并发级别的API，使得缓存支持并发的写入和读取。与ConcurrentHashMap类似，Guava cache的并发也是通过分离锁实现。在通常情况下，推荐将并发级别设置为服务器cpu核心数。

CacheBuilder.newBuilder()
        // 设置并发级别为cpu核心数，默认为4
        .concurrencyLevel(Runtime.getRuntime().availableProcessors()) 
        .build();

缓存的初始容量设置

我们在构建缓存时可以为缓存设置一个合理大小初始容量，由于Guava的缓存使用了分离锁的机制，扩容的代价非常昂贵。所以合理的初始容量能够减少缓存容器的扩容次数。

CacheBuilder.newBuilder()
        // 设置初始容量为100
        .initialCapacity(100)
        .build();

设置最大存储

Guava Cache可以在构建缓存对象时指定缓存所能够存储的最大记录数量。当Cache中的记录数量达到最大值后再调用put方法向其中添加对象，Guava会先从当前缓存的对象记录中选择一条删除掉，腾出空间后再将新的对象存储到Cache中。

public static void main(String[] args) {
    Cache<String, String> cache = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(2).build();
    cache.put("key1", "value1");
    cache.put("key2", "value2");
    cache.put("key3", "value3");
    System.out.println(cache.getIfPresent("key1")); //key1 = null
}

输出结果：

null

Process finished with exit code 0

过期时间

expireAfterAccess() 可以设置缓存的过期时间。

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    //设置过期时间为2秒
    Cache<String, String> cache1 = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(2).expireAfterAccess(2, TimeUnit.SECONDS).build();
    cache1.put("key1", "value1");
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println(cache1.getIfPresent("key1"));
    Thread.sleep(2000);
    System.out.println(cache1.getIfPresent("key1"));
}

输出结果：

value1
null

Process finished with exit code 0

LoadingCache

使用自定义ClassLoader加载数据，置入内存中。从LoadingCache中获取数据时，若数据存在则直接返回；若数据不存在，则根据ClassLoader的load方法加载数据至内存，然后返回该数据。

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.out.println(numCache.get(1));
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(numCache.get(1));
        Thread.sleep(1000);
        numCache.put(1, 6);
        System.out.println(numCache.get(1));

    }

    private static LoadingCache<Integer, Integer> numCache = CacheBuilder.newBuilder().
            expireAfterWrite(5L, TimeUnit.MINUTES).
            maximumSize(5000L).
            build(new CacheLoader<Integer, Integer>() {
                @Override
                public Integer load(Integer key) throws Exception {
                    System.out.println("no cache");
                    return key * 5;
                }
            });
}

输出结果：

no cache
5
5
6

Process finished with exit code 0

总结

通过 Apache Commons 和 Guava 两个第三方的开源工具库，可以减少循环、ifelse 的代码。写出的代码更有健壮性并且可以在新人面前装一波。Apache Commons 和 Guava 有许许多多的工具类，这里只列出了小小的部分，可以在官网例子中查看到各种用法。