Интересные реализации интерфейса Map в Java

У интерфейса Map из Java Collections Framework есть несколько реализаций, и у некоторых из них есть очень интересные свойства, знание которых поможет Вам эффективно решать определенные задачи. Отличия между двумя распространенными реализациями - HashMap и TreeMap - такие же, как между HashSet и TreeSet (тем более, что последние реализованы на основе первых), и про них я уже рассказывал. В этом видео, я остановился на не-concurrent классах, таких как LinkedHashMap, EnumMap, WeakHashMap.

С LinkedHashMap все просто - получаете преимущества поика по хэш коду и, в дополнение к этому, порядок элементов при итерации будет таким же, как при вставке. С помощью конструкторов этого класса можно задать некоторые параметры, которые будут влиять на скорость работы, объем занимаемой памяти, а также на порядок элементов при итерации. Последнее особенно интересно, так как позволяет использовать LinkedHashMap в очень интересных решениях, одно из которых - простейший LRU-кэш.

С EnumMap все еще проще - обычный Map, где ключами есть значения enum. Не все это знают, но эффективность хранения элементов и скорость работы намного превышает другие реализации, при использовании перечислений для ключей.

Реализация WeakHashMap основана на использовании слабых ссылок (WeakReference) для ключей. Это позволяет эффективно использовать Map для временного хранения информации, где запись будет удалятся, когда сборщик мусора в Java удалит объект ключа. Для продуктивного и правильного использования этой реализации необходимо понимание механизма ссылок в Java и работы сборщика мусора. Об этом можно почитать, например, тут.

Небольшое домашнее задание для практики навыков работы с этими реализациями:

Необходимо доработать программу, созданную в результате выполнения задания из прошлого поста. Немного изменив shell-скрипт, я сделал так, чтобы теперь в файл holidays.txt дописылась информация о том, какой стране принадлежит праздник. Таким образом, каждая строка в этом файле теперь выглядит следующим образом:

<дата> <название праздника> (<страна праздника>)

Неоходимо дописать парсинг этого файла, чтобы теперь в объект класса Holiday также записывалась страна. Но, так как страны повторяются в файле, то необходимо сделать так, чтобы не создавались новые строки в памяти программы, хранящие одинаковые данные. Поясню дополнительно на примере.

Содержание файла holidays.txt:

2013/10/26 Всероссийский день гимнастики (Праздники России)
2013/6/29 День партизан и подпольщиков (Праздники России)

Прочитав этот файл, программа должна создать 2 объекта класса Holiday. Каждый из них будет хранить ссылки на следующие объекты:

• разные объекты класса Date
• разные объекты класса String, хранящие название празника
• один и тот же объект класса String, в котором будет записано "Праздники России".

Кстати, так как в один и тот же день может быть несколько праздников, то можно сделать так, чтобы объект Date тоже был один для каждого для, в который есть хоть один праздник.

Для реализации это задания необходимо использовать WeakHashMap.

Видео, где я рассказываю про реализации интерфейса Map, их свойства и особенности:

Read More...

Использование HashSet и TreeSet

HashSet и TreeSet - две наиболее распространенные реализации интерфейса Set в Java Collections Framework. Первая основана на использовании функции hashCode и структуры данных “хеш-таблица”, вторая - на основе сравнения элементов и структуры данных “бинарное дерево” (точнее красно-черное дерево). Знание и понимание отличий этих структур данных необходимо для любого программиста. К сожалению, многие лишь поверхностно рассматривают их, что приводит к созданию неэффективного кода, а  иногда и к багам. Познакомиться с этими и другими классами коллекций Java можно, посмотрев урок 10 из курса Java для тестировщиков. Для детального изучения необходимо читать дополнительную литературу. В данном видео Вы познакомитесь с некоторыми особенностями этих классов, незнание которых может привести к возникновению ошибок или изобретению новых “велосипедов”.

Я думаю, что некоторым из Вас это видео может показаться неинтересным, не открывшим ничего нового. Это хорошо, что Вы знаете эти темы - подождите следующих видео :) А я буду рад за тех, кто почерпнет что-то полезное из этого материала. Потому что на самом деле, реальные баги в реальных проектах, которые мне пришлось отлавливать, возникли как раз из-за невнимательности (или незнания) при работе с этими реализациями Set.

Так как многие из Вас хотят домашнего задания, чтобы потренировать навыки программирования, то вот одно, среднего уровня сложности:

Написать программу, которая выводит 3 блока информации:

• список праздников на сегодняшний день
• список праздников на завтрашний день
• список праздников на ближайшие 5 дней, не включая сегодняшний и завтрашний дни

Список праздников прочитать при старте программы из этого файла: holidays.txt.zip
Каждую строку в этом файле преобразовать в объект класса Holiday, который implements Comparable<Date>, и который будет иметь два поля: Date date и String name.
Для хранения объектов Holiday в памяти использовать TreeSet.
Результат работы программы должен быть приблизительно таким:

#>java package.name.ShowHoliday
Сегодня:
Праздник 1
Праздник 2

Завтра:
Праздник 3
Праздник 4

Скоро:
Ср, 17 июля - Праздник 5
            - Праздник 6
Чт, 18 июля - Праздник 7
            - Праздник 8

Реализовать в программе возможность передать заданный день и количество дней в командной строке. В этом случае вывести все праздники на этот день и на следующее количество дней, оформив вывод так, как сделано в блоке “Скоро” при обычном запуске программы.

P.S. Если вдруг кому интересно, то для формирования файла с праздниками я написал shell-скрипт на bash, который посылает запросы на сайт и парсит праздники с результирующей страницы. Вы можете скачать скрипт и поиграться с ним (нужен Linux): holiday_parse.sh

Ну и, собственно, видео:

Read More...