Java集合框架之fastutil

fastutil扩展了 Java集合框架，通过提供特定类型的map、set、list和queue，以及小内存占用、快速访问和插入；也提供大（64位）array、set 和 list，以及快速、实用的 二进制文件和文本文件的I/O类。它是自由软件，依照Apache许可证2.0发布，需要Java 6或更高版本。

类实现其标准接口（例如， map 的 Map），可以插入现有代码。此外，它们还提供未在标准类的附加??功能（如双向迭代器） 。

除了 对象和基本类型，fastutil类提供支持引用（references），即使用相等运算符，而不是比较对象的equals（）方法。

源代码由C预处理器生成，从一组驱动文件开始。您可以在查看javadoc生成的文档。尤其是概述说明中fastutil使用的设计选择。

大数据结构
使用fastutil 6类的一组新类，使得它可以处理非常大的集合，特别是其规模超过2 31 。大数组是数组的数组，由一个神奇的静态方如果是带有64为索引的单位数组； big list 提供64位列表索引，hash big set 的 大小是只受限于核心内存量。常用的方法来自java.util.Arrays，类似的类已经扩展到大数组：可查看Javadoc关于 BigArrays和 IntBigArrays 的文档，以获得通用和特定类型的可用方法 。

http://fastutil.dsi.unimi.it/

虽然JCF(Java Collections Framework)在设计做的很好，但是从性能很功能上都有一定的局限性，所有出现很多的扩展JDK的集合框架出现，除了fastutil之外，主要的JDK集合框架的扩展还有以下这么多，他们都各自有各自的特点，各有所长：

• Apache Commons Collections
• Apache Commons Primitives
• Google Guava
• Trove
• Huge Collections
• Joda Primitives
• Javolution
• Goldman Sachs Collections

这里有一篇关于HashMap的性能测试： Large HashMap overview: JDK, FastUtil, Goldman Sachs, HPPC, Koloboke, Trove

由于fastutil提供了相当丰富的类，所以类库很大，比如fastutil-6.4.3.jar就有14.5MB。但是他在性能上极佳！

fastutil以存储的元素类型来划分package，每个package下都有丰富的Class。
如：
   List、BigList、Map、SortedMap、Set、Stack、Iterator......

• it.unimi.dsi.fastutil.booleans
• it.unimi.dsi.fastutil.bytes
• it.unimi.dsi.fastutil.chars
• it.unimi.dsi.fastutil.doubles
• it.unimi.dsi.fastutil.floats
• it.unimi.dsi.fastutil.ints
• it.unimi.dsi.fastutil.io
• it.unimi.dsi.fastutil.longs
• it.unimi.dsi.fastutil.objects
• it.unimi.dsi.fastutil.shorts

1、Int相关

//===========IntList
IntList list = new IntArrayList();

for(int i = 0; i < 1000; i++){
	list.add(i);
}

//取值
int value = list.getInt(0);
System.out.println(value);// 0

//转成数组
int[] values = list.toIntArray();
System.out.println(values.length);// 1000

//遍历
IntListIterator i = list.iterator();
while(i.hasNext()){
	System.out.println(i.nextInt());
}

//===========Int2BooleanMap
Int2BooleanMap map = new Int2BooleanArrayMap();

map.put(1, true);
map.put(2, false);

//取值
boolean value1 = map.get(1);
boolean value2 = map.get(2);

System.out.println(value1);// true
System.out.println(value2);// false

//===========IntBigList
IntBigList biglist = new IntBigArrayBigList();

biglist.add(0);
biglist.add(1);
biglist.add(2);

long size = biglist.size64();

//取值
for(long index = 0; index < size; index++) {
	System.out.println(biglist.getInt(index));
}

//===========IntSortedSet
IntSortedSet s = new IntLinkedOpenHashSet( new int[] { 4, 3, 2, 1 } );
//获取第一个元素
System.out.println(s.firstInt()); // 4
//获取最后一个元素
System.out.println(s.lastInt()); // 1
//判断是否包含一个元素
System.out.println(s.contains(5)); // false

2、Long相关

Long2IntSortedMap m = new Long2IntAVLTreeMap();

m.put( 1, 5 );
m.put( 2, 6 );
m.put( 3, 7 );
m.put( 1000000000L, 10 );

System.out.println(m.get( 1 )); // 5

//当查找不到的时候，默认返回0
System.out.println(m.get( 4 )); // 0

//设置默认返回值
m.defaultReturnValue( -1 );
System.out.println(m.get( 4 )); // -1

//遍历Map
LongBidirectionalIterator key1 = m.keySet().iterator();
long s = 0;
while( key1.hasNext() ) {
	s += key1.nextLong();
}
System.out.println(s); // 1000000006

//获取Key值小于4的子Map
Long2IntSortedMap m1 = m.headMap( 4 );
LongBidirectionalIterator key2 = m1.keySet().iterator();
while( key2.hasNext() ) {
	System.out.println(key2.nextLong());
}