Google Guava工具类机制

Google Guava 是一套由 Google 开发的高性能、高质量 Java 工具类库，旨在简化 Java 开发中的常见任务 ，提升代码可读性、健壮性和性能。它不仅仅是一个"工具箱"，更是一套经过生产验证的最佳实践集合。

🧰 Guava 核心能力概览（6大模块）

模块类别	解决什么问题	代表类/接口	最简示例
基础工具（Basic Utilities）	简化 null 判断、前置条件、对象工具等	`Preconditions`, `Objects`, `MoreObjects`	`Preconditions.checkNotNull(obj)`
集合扩展（Collections）	提供更强大、更安全、更高效的集合类型	`ImmutableList`, `Multimap`, `BiMap`, `Table`	`ImmutableList.of("a", "b")`
缓存（Caching）	本地内存缓存（LRU、自动加载、过期策略）	`Cache`, `LoadingCache`	`CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(100).build()`
并发工具（Concurrency）	简化 ListenableFuture、Service 管理	`ListenableFuture`, `Service`	`Futures.addCallback(future, callback, executor)`
字符串处理（Strings）	安全拼接、空值处理、拆分、填充等	`Strings`, `Joiner`, `Splitter`	`Joiner.on(",").join("a", "b")` → `"a,b"`
I/O 工具（I/O）	读写文件、流处理更简洁可靠	`Files`, `ByteSource`, `CharSink`	`Files.readLines(file, UTF_8)`

1️⃣ 基础工具（Basic Utilities）

✅ 作用

避免 NullPointerException
标准化参数校验、对象 hashCode/toString/equals

📌 示例

java 复制代码

// 参数校验
public void setName(String name) {
    this.name = Preconditions.checkNotNull(name, "name 不能为 null");
}

// 安全的 toString
@Override
public String toString() {
    return MoreObjects.toStringHelper(this)
        .add("id", id)
        .add("name", name)
        .toString();
}

2️⃣ 集合扩展（Collections）

Guava 提供了不可变集合 和新型集合抽象，避免意外修改、提升性能。

类型	用途	示例
`ImmutableList/Set/Map`	创建不可变集合（线程安全）	`ImmutableList.of(1, 2, 3)`
`Multimap`	一个 key 对应多个 value	`multimap.put("a", 1); multimap.put("a", 2);`
`BiMap`	双向映射（key ↔ value 唯一）	`biMap.inverse().get(value)`
`Table<R, C, V>`	二维表结构（行×列→值）	`table.put(row, col, value)`

📌 示例

java 复制代码

// 不可变列表（推荐替代 Arrays.asList）
List<String> safeList = ImmutableList.of("x", "y");

// 一个key多个值
Multimap<String, Integer> scores = ArrayListMultimap.create();
scores.put("数学", 90);
scores.put("数学", 85);
System.out.println(scores.get("数学")); // [90, 85]

3️⃣ 缓存（Caching）

替代手写 ConcurrentHashMap + 手动过期，提供自动加载、大小限制、过期策略。

📌 示例

java 复制代码

LoadingCache<String, User> userCache = CacheBuilder.newBuilder()
    .maximumSize(1000)
    .expireAfterWrite(10, TimeUnit.MINUTES)
    .build(new CacheLoader<String, User>() {
        public User load(String userId) {
            return loadUserFromDB(userId); // 自动加载
        }
    });

User user = userCache.get("123"); // 若不存在，自动调用 load()

4️⃣ 并发工具（Concurrency）

简化异步编程，特别是 ListenableFuture（带回调的 Future）。

📌 示例

java 复制代码

ListenableFuture<String> future = executor.submit(() -> "Hello");

Futures.addCallback(future, new FutureCallback<String>() {
    @Override
    public void onSuccess(String result) {
        System.out.println("结果: " + result);
    }
    @Override
    public void onFailure(Throwable t) {
        t.printStackTrace();
    }
}, executor);

⚠️ 注：Java 8+ 中 CompletableFuture 更常用，但 Guava 的 ListenableFuture 在旧项目或特定生态（如 gRPC）中仍有价值。

5️⃣ 字符串处理（Strings）

避免 StringUtils 依赖，安全处理 null 和空字符串。

📌 示例

java 复制代码

// 拼接（自动跳过 null）
String result = Joiner.on(",").skipNulls().join("a", null, "b"); // "a,b"

// 拆分（保留空串）
List<String> parts = Splitter.on(',')
    .trimResults()
    .omitEmptyStrings()
    .splitToList("a, , b"); // ["a", "b"]

// 空安全
String safe = Strings.nullToEmpty(null); // ""
boolean isEmpty = Strings.isNullOrEmpty(str);

6️⃣ I/O 工具（I/O）

简化文件读写，避免资源泄漏。

📌 示例

java 复制代码

// 读取所有行
List<String> lines = Files.readLines(new File("log.txt"), StandardCharsets.UTF_8);

// 写入文件
Files.write("Hello Guava".getBytes(StandardCharsets.UTF_8), file);

⚠️ 注意：Guava 的 I/O 工具在 Java 7+ 后部分被 java.nio.file 取代，但在简单场景仍很简洁。

✅ 整体认知图谱

复制代码

Guava
├── 基础工具 → 安全、健壮（Preconditions, Objects）
├── 集合扩展 → 更表达力、不可变（Immutable*, Multimap, BiMap, Table）
├── 缓存     → 本地内存缓存（CacheBuilder）
├── 并发     → 异步回调（ListenableFuture）
├── 字符串   → 安全拼接拆分（Joiner, Splitter, Strings）
└── I/O      → 简洁文件操作（Files）

🔚 总结

Guava 不是"银弹"，但能显著减少样板代码。
优先使用不可变集合（防 bug、线程安全）。
缓存、集合、字符串 是最常用三大模块。
与 Java 8+ 特性互补 ：例如 Optional 替代部分 null 处理，Stream 替代部分集合操作，但 Guava 的 Multimap、Table 仍是独特优势。

💡 建议：在新项目中按需引入（如只用 ImmutableList + Preconditions），避免全量依赖。

如需某个模块的深入示例（如 Table 做交叉统计、Cache 带刷新策略），可继续提问！