Apache Commons Collections
Apache Commons Collections 是对 java.util.Collection 的扩展。
目前 Collections 包有两个 commons-collections 和commons-collections4，commons-collections 最新版本是3.2.2，不支持泛型，目前官方已不在维护。collections4 目前最新版本是4.4，最低要求 Java8 以上。相对于 collections 来说完全支持 Java8 的特性并且支持泛型，该版本无法兼容旧有版本，于是为了避免冲突改名为 collections4。推荐直接使用该版本。（注：两个版本可以共存，使用时需要注意）
包结构如下：
org.apache.commons.collections4
org.apache.commons.collections4.bag
org.apache.commons.collections4.bidimap
org.apache.commons.collections4.collection
org.apache.commons.collections4.comparators
org.apache.commons.collections4.functors
org.apache.commons.collections4.iterators
org.apache.commons.collections4.keyvalue
org.apache.commons.collections4.list
org.apache.commons.collections4.map
org.apache.commons.collections4.multimap
org.apache.commons.collections4.multiset
org.apache.commons.collections4.properties
org.apache.commons.collections4.queue
org.apache.commons.collections4.sequence
org.apache.commons.collections4.set
org.apache.commons.collections4.splitmap
org.apache.commons.collections4.triemaven坐标如下：
org.apache.commons
commons-collections4
4.4
由于其功能较多，下面挑几个有代表的简单介绍一下用法。
01. 工具类
1. CollectionUtils
String str = null;
List list1 = Arrays.asList(new String[]{"1", "2", "3"});
List list2 = Arrays.asList(new String[]{"1", "2", "4"});
// 判断是否为空（null或空list都为true）
CollectionUtils.isEmpty(list1);
// 添加元素（忽略null元素）
CollectionUtils.addIgnoreNull(list1, str);
// list是否包含subList中的所有元素
CollectionUtils.containsAll(list1, list2); // false
// list是否包含subList中的任意一个元素
CollectionUtils.containsAny(list1, list2); // true
// list1 减去 list2
CollectionUtils.subtract(list1, list2); // ["3"]
// 合并两个list并去重
CollectionUtils.union(list1, list2); //["1", "2", "3", "4"]
// 取两个list同时存在的元素
CollectionUtils.intersection(list1, list2); // [1", "2"]2. ListUtils
List list1 = Arrays.asList(new String[]{"1", "2", "3"});
List list2 = Arrays.asList(new String[]{"1", "2", "4"});
// 同CollectionUtils, 返回结果为List
ListUtils.subtract(list1, list2); // ["3"]
ListUtils.union(list1, list2); //["1", "2", "3", "4"]
ListUtils.intersection(list1, list2); // [1", "2"]
// 判断两个集合中的内容是否完全相同（顺序也一致）
ListUtils.isEqualList(list1, list2); // false
// list1如果为null则转换为空List
ListUtils.emptyIfNull(list1);
// list1中所有元素做Hash
ListUtils.hashCodeForList(list1);除了以上介绍了两个还有 MapUtils，SetUtils，EnumerationUtils，IterableUtils 等不是很常用就不多做介绍了。
02. 集合扩展
1. FixedSizeList
FixedSizeList 用于装饰另一个 List 以阻止修改其大小。不支持添加、删除、清除等操作。set 方法是允许的（因为它不会改变列表大小），下面看代码示例
List sourceList = new ArrayList<>();
sourceList.add("1");
// 装饰一下原list
List list = FixedSizeList.fixedSizeList(sourceList);
list.set(0, "11");
println(list); // [11,2,3]
// 以下改变容器size的操作会抛出异常
list.add("4"); // UnsupportedOperationException("List is fixed size")
list.remove("5"); // UnsupportedOperationException("List is fixed size")
list.clear(); // UnsupportedOperationException("List is fixed size") 2. SetUniqueList
SetUniqueList 用来装饰另一个 List 以确保不存在重复元素，内部使用了 Set 来判断重复问题
List sourceList = new ArrayList<>();
sourceList.add("1");
sourceList.add("2");
// 元素不重复的list
SetUniqueList list = SetUniqueList.setUniqueList(sourceList);
// 存在则不处理，不会影响原来顺序
list.add("2");
println(list); // [1,2] 3. TransformedList
TransformedList 装饰另一个 List 以转换添加的对象。add 和 set 方法受此类影响。
List sourceList = new ArrayList<>();
sourceList.add("1");
sourceList.add("2");
// 转换list,在添加元素的时候会通过第二个参数Transformer转换一下
// （Transformer接口只有一个抽象方法可以使用lambda表达式）
// transformingList不会对原list的已有元素做转换
TransformedList list = TransformedList.transformingList(sourceList, e -> e.concat("_"));
list.add("a");
println(list); // [1, 2, a_]
// transformedList会对原list的已有元素做转换
list = TransformedList.transformedList(sourceList, e -> e.concat("_"));
list.add("a");
println(list); // [1_, 2_, a_] 4. PredicatedList
PredicatedList 装饰另一个 List ，装饰后的 List 在添加元素的时候会调用 Predicate 接口来判断元素，匹配通过才会被添加到集合中。
List sourceList = new ArrayList<>();
// 在添加元素的时候会通过第二个参数Predicate判断一下是否符合要求，符合要求才添加进来
PredicatedList list = PredicatedList.predicatedList(new ArrayList<>(), e -> e.startsWith("_"));
list.add("_4");
println(list); // [_4]
// 以下会抛异常：java.lang.IllegalArgumentException: Cannot add Object '4'
list.add("4"); 5. ListOrderedSet
ListOrderedSet 有序的Set，顺序按照元素添加顺序排列，类似 List
// 有序的set，按照插入顺序排序
Set set = new ListOrderedSet<>();
set.add("aa");
set.add("11");
set.add("哈哈");
println(set); // [aa,11,哈哈] 6. Bag
Bag 接口是带计数功能的集合扩展，它继承了 Collection 接口，可以当做集合来使用
// bag 带计数功能的集合
Bag bag = new HashBag<>();
bag.add("a");
bag.add("b");
bag.add("a");
println(bag.size()); // 3
println(bag.getCount("a")); // 2 集合扩展除了以上列举的几个外，还有很多就不做介绍了，感兴趣的可以自行翻阅源码研究。
03. Map扩展
1. MultiValuedMap
MultiValuedMap 和正常的 Map 有点区别，同一个 key 允许存放多个 value，这些 value 会放到一个 List 中。这个功能如果用 Java 的 Map 我们需要构造一个 Map
// list实现，允许value重复
ListValuedMap map = new ArrayListValuedHashMap<>();
map.put("user", "张三");
map.put("user", "李四");
map.put("user", "张三");
map.put("age", "12");
// 注意：value的泛型是String, 但是get方法返回的是List
List users2 = map.get("user"); // [张三,李四,张三]
// multiMap的其他方法
map.containsKey("user"); // true
map.containsValue("张三"); // true
map.containsMapping("user", "张三"); // true
int size = map.size(); // 4
Collection ss = map.values();// [张三,李四,张三,12]
map.remove("user"); // 清空user的所有value
// 转换为原生map
Map> jMap = map.asMap(); 2. CaseInsensitiveMap
key大小写不敏感的Map
// key大小写不敏感
Map map = new CaseInsensitiveMap<>();
map.put("one", 1);
map.put("two", 2);
Integer o = map.get("ONE");
println(o); // 1 3. OrderedMap
有顺序的 Map，按照插入顺序排序。如果使用 hashMap 的话 key 会按照 hash 值排序，可能和插入顺序一样，也可能不一样。key 数量和不同 JDK 版本都可能影响顺序，这是由于不同版本 jdk map 的 hash 算法有区别，hash 算法和当前 map 的容量也有关系。
// key有序：按照插入顺序
OrderedMap map = new ListOrderedMap<>();
map.put("哈哈", "1");
map.put("此处", "2");
map.put("cc", "3");
map.put("dd", "4");
// 得到的keySet有序
Set set = map.keySet(); // 哈哈,此处,cc,dd
String nk = map.nextKey("此处"); // cc
String pk = map.previousKey("此处"); // 哈哈 4. LRUMap
LRU（Least recently used，最近最少使用）算法根据数据的历史访问记录来进行淘汰数据，其核心思想是“如果数据最近被访问过，那么将来被访问的几率也更高”。
各种缓存框架都有对 LRU 算法的支持，如 EhCache，GuavaCache，Redis 等，可以说是很常用的一种算法
LRUMap map = new LRUMap<>(2);
map.put("aa", "1");
map.put("bb", "2");
map.put("cc", "3");
// 最早没有被使用的aa将被移出
println(map); // [bb:2, cc:3]
// 访问一次bb，此时在put的话将会移出最早没有被访问的cc
map.get("bb");
map.put("dd", "4");
println(map); // [bb:2, dd:4] 5. PassiveExpiringMap
装饰一个 Map 以在达到过期时间时删除过期条目。当在 Map 中放置键值对时，此装饰器使用 ExpirationPolicy 来确定条目应保持多长时间，由到期时间值定义。当对 Map 做操作的时候才会检查元素是否过期并触发删除操作。
// 存活一秒钟
int ttlMillis = 1000;
PassiveExpiringMap.ExpirationPolicy ep = new PassiveExpiringMap.ConstantTimeToLiveExpirationPolicy<>(ttlMillis);
PassiveExpiringMap map = new PassiveExpiringMap<>(ep);
map.put("a", "1");
map.put("b", "2");
map.put("c", "3");
// 等待一秒后在获取
Thread.sleep(1000);
String vc = map.get("c");
println(vc); // null 6. ReferenceMap
ReferenceMap 允许垃圾收集器删除映射。可以指定使用什么类型的引用来存储映射的键和值。如果使用的不是强引用，则垃圾收集器可以在键或值变得不可访问，或者 JVM 内存不足时删除映射。用它做一个简易的缓存不会导致存放内容过多导致内存溢出。
关于 Java 的引用类型主要四种 强引用，软引用，弱引用，虚引用。平时我们基本用的都是强引用，关于这四种引用类型不是本文介绍的重点，如果不了解的话可以自行搜索进行学习。
下面直接看 ReferenceMap 代码示例
// key value全部使用软引用，再JVM内存不足的情况下GC会将软引用的键值对回收
ReferenceMap map = new ReferenceMap<>(AbstractReferenceMap.ReferenceStrength.SOFT, AbstractReferenceMap.ReferenceStrength.SOFT);
// 其他map操作 ... ... 7. BidiMap
BidiMap 允许在 key 和 value 之间进行双向查找。其中一个键可以查找一个值，一个值可以同样轻松地查找一个键。这个接口扩展了 Map，value 不允许重复，如果重复将同时覆盖旧的键值对。
// 双向map, 可通过value获取key
// value也不允许重复，如果重复将会覆盖旧值
BidiMap map = new TreeBidiMap<>();
map.put("dog", "狗");
map.put("cat", "猫");
// value重复的话key也会被覆盖，相当于"cat2:猫"会覆盖掉"cat:猫"
// map.put("cat2", "猫");
println(map); // {cat=猫, dog=狗}
String key = map.getKey("狗");
println(key); // dog
// 反向，value变为key，key变为value
BidiMap iMap = map.inverseBidiMap();
println(iMap); // {狗=dog, 猫=cat}
println(iMap.get("狗")); // dog
// 对反向map操作同时影响原map
iMap.put("鱼", "fish");
println(iMap); // {狗=dog, 猫=cat, 鱼=fish}
println(map); // {cat=猫, dog=狗, fish=鱼} Map 扩展除了刚才介绍了几种外还有一些扩展限于篇幅就不做介绍了
05. 总结
Java 集合 和 Map 可以说是非常常用的数据结构了， Commons Collections 做为 Java 集合的扩展，增加了很多功能各异的集合 和 Map，对于实现一些特殊的需求来说是很方便的。如果有对应的需求可以考虑使用。