不可变集合：什么是不可变集合？如何在JDK 9+中使用List.of()、Set.of()与Map.of()？
不可变集合：什么是不可变集合？如何在JDK 9+中使用List.of()、Set.of()与Map.of()？
不可变集合：什么是不可变集合？如何在JDK 9+中使用List.of()、Set.of()与Map.of()？
引言
在Java开发中，不可变集合提供了一种安全、简洁的方式来创建只读集合，防止集合内容被修改。JDK 9引入了List.of()、Set.of() 和 Map.of()方法，让不可变集合的创建变得更加简单直观。在本篇文章中，猫头虎将详细解析：
- 什么是不可变集合？它有哪些优势？
- 如何使用
List.of()、Set.of()和Map.of()？ - 注意事项与示例代码，让你快速上手JDK 9不可变集合！
掌握不可变集合，让你的代码更加安全高效！🚀
正文
问题背景：痛点描述
粉丝提问： 猫哥，集合里的元素总是被不小心修改，能否创建一种只读的集合？听说JDK 9有
List.of()之类的方法，它们怎么用？猫头虎解析：不可变集合可以创建只读集合，从而提高代码的安全性和性能。JDK 9引入的
List.of()、Set.of()和Map.of()方法让这种集合的创建变得更简单！
核心概念：什么是不可变集合？
1. 定义
不可变集合（Immutable Collections）是指内容不可被修改的集合。一旦创建，就无法添加、删除或更改元素。
2. 不可变集合的优势
- 安全性：防止数据被意外修改。
- 线程安全：在并发场景下无需加锁，天然线程安全。
- 性能：创建后的集合不会被修改，适合频繁读取的场景。
JDK 9+ 不可变集合的创建方法
1. 使用List.of()创建不可变List
List.of()方法可以快速创建一个不可变的List。
示例代码 🚀
import java.util.List;
public class ImmutableListExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("猫头虎", "Java", "不可变集合");
System.out.println("不可变List: " + list);
// 尝试修改元素会抛出异常
// list.add("新元素"); // 抛出UnsupportedOperationException
}
}输出结果：
不可变List: [猫头虎, Java, 不可变集合]注意事项：
List.of()方法创建的集合是不可修改的。- 如果尝试修改元素，会抛出
UnsupportedOperationException。
2. 使用Set.of()创建不可变Set
Set.of()方法用于创建一个不可重复且不可变的Set。
示例代码 🚀
import java.util.Set;
public class ImmutableSetExample {
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = Set.of("猫头虎", "Java", "不可变集合");
System.out.println("不可变Set: " + set);
// 尝试添加元素会抛出异常
// set.add("新元素"); // 抛出UnsupportedOperationException
}
}输出结果：
不可变Set: [猫头虎, Java, 不可变集合]注意事项：
Set.of()不允许有重复元素，否则会抛出IllegalArgumentException。- 集合是无序的，遍历结果可能与插入顺序不同。
3. 使用Map.of()创建不可变Map
Map.of()方法用于创建一个不可变的键值对集合。
示例代码 🚀
import java.util.Map;
public class ImmutableMapExample {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = Map.of(
"key1", "猫头虎",
"key2", "Java",
"key3", "不可变集合"
);
System.out.println("不可变Map: " + map);
// 尝试修改元素会抛出异常
// map.put("key4", "新值"); // 抛出UnsupportedOperationException
}
}输出结果：
不可变Map: {key1=猫头虎, key2=Java, key3=不可变集合}注意事项：
Map.of()最多支持10个键值对，超过10个需要使用Map.ofEntries()方法。- 如果键重复，会抛出
IllegalArgumentException。
扩展：使用Map.ofEntries()创建大规模不可变Map
示例代码 🚀
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
public class ImmutableMapEntriesExample {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = Map.ofEntries(
Map.entry("key1", "猫头虎"),
Map.entry("key2", "Java"),
Map.entry("key3", "不可变集合"),
Map.entry("key4", "Map.ofEntries")
);
System.out.println("不可变Map: " + map);
}
}注意事项总结
- 不可变集合不能修改元素：添加、删除或更新操作都会抛出
UnsupportedOperationException。 - 重复元素：
Set.of()和Map.of()不允许重复元素或键。 - 线程安全：不可变集合天然线程安全，适合多线程读取场景。
- 性能：不可变集合减少了额外的锁开销，适合频繁读取的场景。
Q&A互动答疑
Q：List.of()和Collections.unmodifiableList()有什么区别？
A：
List.of()直接创建不可变集合，集合本身不可修改。Collections.unmodifiableList()是对已有集合的包装，底层集合修改时，包装也会受到影响。
Q：Map.of()支持多少个键值对？
A：Map.of()最多支持10个键值对，超过10个需使用Map.ofEntries()。
总结：JDK 9+ 不可变集合的优势与用法
方法 | 适用集合 | 特点 |
|---|---|---|
List.of() | List | 快速创建不可变List，元素可重复。 |
Set.of() | Set | 快速创建不可变Set，元素不可重复。 |
Map.of() | Map | 快速创建不可变Map，键不可重复。 |
Map.ofEntries() | Map（大规模数据） | 支持超过10个键值对的不可变Map。 |
未来趋势与总结
不可变集合是JDK 9+的重要特性，提供了线程安全、简洁高效的数据管理方式，广泛适用于多线程环境和只读场景。
flowchart TD
A[数据源] --> B[List.of()] --> C[不可变List]
A --> D[Set.of()] --> E[不可变Set]
A --> F[Map.of()] --> G[不可变Map]掌握不可变集合，让你的代码更安全、更高效！
腾讯云开发者
