什么是在Java中使用的良好的持久性收集框架？

Question

永久性收集是指類似於clojure的收集。

例如，我有一個包含元素（a，b，c）的列表。 對於普通列表，如果我添加d，則原始列表將具有（a，b，c，d）作為其元素。 對於持久性列表，當我調用list.add（d）時，我會得到一個新列表，並持有（a，b，c，d）。 但是，該實現嘗試盡可能在列表之間共享元素，因此與簡單地返回原始列表的副本相比，它的內存效率要高得多。 它還具有不可變的優勢（如果我持有對原始列表的引用，那么它將始終返回原始的3個元素）。

所有這些都在其他地方（例如http://en.wikipedia.org/wiki/Persistent_data_structure ）得到了更好的解釋。

無論如何，我的問題是...提供此功能以在Java中使用的最佳庫是什么？ 我可以以某種方式使用clojure集合嗎（其他方式可以直接使用clojure）？

Answer 1

只需直接在Clojure中使用即可。 雖然顯然您可能不想使用它本身的語言，但是您仍然可以直接使用持久性集合，因為它們都是Java類。

import clojure.lang.PersistentHashMap;
import clojure.lang.IPersistentMap;

IPersistentMap map = PersistentHashMap.create("key1", "value1");

assert map.get("key1").equals("value1");
IPersistentMap map2 = map.assoc("key1", "value1");

assert map2 != map;
assert map2.get("key1").equals("value1");

（免責聲明：我實際上尚未編譯該代碼：）

缺點是沒有鍵入集合，即它們沒有泛型。

Answer 2

收集呢？

您還可以檢查Clojure的持久性集合的實現（例如PersistentHashMap ）。

Answer 3

我一直在尋找一個苗條的Java“友好”持久性收集框架，並將該線程中提到的TotallyLazy和PCollections用於測試驅動器，因為它們聽起來對我來說最有希望。

兩者都提供合理的簡單接口來操作持久列表：

// TotallyLazy
PersistentList<String> original = PersistentList.constructors.empty(String.class);
PersistentList<String> modified = original.append("Mars").append("Raider").delete("Raider");

// PCollections
PVector<String> original = TreePVector.<String>empty();
PVector<String> modified = original.plus("Mars").plus("Raider").minus("Raider");

PersistentList和PVector擴展了java.util.List ，因此這兩個庫都應很好地集成到現有環境中。

但是事實證明，在處理較大的列表時，TotallyLazy會遇到性能問題 （如@levantpied在上面的注釋中已經提到的）。 在我的MacBook Pro（2013年末）上，插入100.000個元素並返回不可變的列表花費了TotallyLazy〜2000ms，而PCollections在〜120ms內完成。

如果有人想更全面地了解我的（簡單）測試用例，可以在Bitbucket上找到。

[更新] ：最近我查看了Cyclops X ，它是針對函數式編程的高性能且更完整的庫。 獨眼巨人還包含一個用於持久性收集的模塊。

Answer 4

https://github.com/andrewoma/dexx是Scala的持久性集合到Java的移植。 這包括：

• Set，SortedSet，Map，SortedMap和Vector
• 適配器以java.util等效項查看持久性集合
• 輕松施工的助手

Answer 5

功能性Java實現了一個持久列表，惰性列表，集合，映射和樹。 可能還有其他內容，但是我只是瀏覽網站首頁上的信息。

我也想知道Java最好的持久性數據結構庫是什么。 我的注意力集中在Functional Java上，因為在《 Java開發人員的函數式編程 》一書中提到了它。

Answer 6

您可以使用pcollections （永久集合）庫：

http://code.google.com/p/pcollections/

Answer 7

投票最多的答案建議直接使用clojure集合，我認為這是一個很好的主意。 不幸的是，clojure是一種動態類型化的語言，而Java並不是這樣的事實，這使得clojure庫在Java中使用起來非常不舒服。

因此，由於缺少用於Clojure集合類型的輕巧，易於使用的包裝器，我編寫了自己的Java包裝器庫，使用了用於Clojure集合類型的泛型，並着眼於易用性和清晰度到接口。

https://github.com/cornim/ClojureCollections

也許這對某人有用。

PS：目前只實現了PersistentVector，PersistentMap和PersistentList。

Answer 8

Paguro提供了Java 8+中使用的實際Clojure集合的類型安全版本 。 它包括：列表（向量），HashMap，TreeMap，HashSet和TreeSet。 它們的行為完全符合您在問題中指定的方式，並且已盡力地適合現有的java.util集合接口，以實現最大的類型安全Java兼容性。 它們也比PCollections快一點 。

用Paguro編碼示例如下：

// List with the elements (a,b,c)
ImList<T> list = vec(a,b,c);

// With a persistent list, when I call list.add(d),
// I get back a new list, holding (a,b,c,d)
ImList<T> newList = list.append(d);

list.size(); // still returns 3

newList.size(); // returns 4

你說，

該實現嘗試盡可能在列表之間共享元素，因此與簡單地返回原始列表的副本相比，它具有更高的內存效率和速度。 它還具有不可變的優勢（如果我持有對原始列表的引用，那么它將始終返回原始的3個元素）。

是的，這就是它的行為方式。 丹尼爾·斯皮沃克（Daniel Spiewak）解釋了這些收藏的速度和效率要比我更好。

Answer 9

可能想查看clj-ds 。 我沒有用過，但看起來很有希望。 基於項目自述文件，它從Clojure 1.2.0中提取了數據結構。

Answer 10

與Cornelius Mund一樣， Pure4J將Clojure集合移植到Java中並添加了對Generics的支持。

但是，Pure4J旨在通過編譯時代碼檢查將純編程語義引入JVM，因此進一步將不可變性約束引入您的類，以便在存在該集合的情況下不能使該集合的元素發生突變。

這可能不是您想要實現的目標：如果只是在JVM上使用Clojure集合后，我會采用Cornelius的方法，否則，如果您有興趣在Java中追求純編程方法，那么您可以Pure4J試試。

披露：我是這個的開發商

Answer 11

totallylazy是一個非常好的FP庫，具有以下實現：

• PersistentList<T> ：具體的實現是LinkedList<T>和TreeList<T> （用於隨機訪問）
• PersistentMap<K, V> ：具體的實現是HashTreeMap<K, V>和ListMap<K, V>
• PersistentSortedMap<K, V>
• PersistentSet<T> ：具體的實現是TreeSet<T>

用法示例：

import static com.googlecode.totallylazy.collections.PersistentList.constructors.*;
import com.googlecode.totallylazy.collections.PersistentList;
import com.googlecode.totallylazy.numbers.Numbers;

...

PersistentList<Integer> list = list(1, 2, 3);

// Create a new list with 0 prepended
list = list.cons(0);

// Prints 0::1::2::3
System.out.println(list);

// Do some actions on this list (e.g. remove all even numbers)
list = list.filter(Numbers.odd);
// Prints 1::3
System.out.println(list);

完全懶惰不斷被維護。 主要缺點是完全缺少Javadoc。

Answer 12

我很驚訝沒有人提到vavr。 我已經使用了很長時間了。

http://www.vavr.io

來自他們網站的描述：

Vavr核心是Java的功能庫。 它有助於減少代碼量並提高魯棒性。 進行函數式編程的第一步是開始思考不變的值。 Vavr提供不可變的集合以及必要的功能和控制結構，以對這些值進行操作。 結果是美麗的，並且可以正常工作。

Answer 13

https://github.com/arnohaase/a-foundation是Scala庫的另一個端口。

也可以從Maven Central獲得：com.ajjpj.a-foundation：a-foundation