浅析java中Pair和Map的区别

在这篇文章中，我们讨论了一个非常有用的编程概念，配对(Pair)。配对提供了一种方便方式来处理简单的键值关联，当我们想从方法返回两个值时特别有用。

在核心Java库中可以使用配对(Pair)的实现。除此之外，某些第三方库，比如Apache Commons和Vavr，已经在各自的api中公开了这个功能。

核心java配对实现

Pair类

Pair类在javafx.util 包中，类构造函数有两个参数，键及对应值：

Pair<Integer, String> pair = new Pair<>(1, "One");
	Integer key = pair.getKey();
	String value = pair.getValue();

示例描述使用Pair类实现简单Integer到String的映射。示例中getKey方法返回key对象，getValue方法返回对应值对象。

AbstractMap.SimpleEntry 和 AbstractMap.SimpleImmutableEntry

SimpleEntry定义在抽象类AbstractMap里面，其构造方法与Pair类似：

AbstractMap.SimpleEntry<Integer, String> entry = new AbstractMap.SimpleEntry<>(1, "one");
	Integer key = entry.getKey();
	String value = entry.getValue();

其键和值可以通过标准的getter和setter方法获得。

另外AbstractMap 类还包含一个嵌套类，表示不可变配对：SimpleImmutableEntry 类。

	AbstractMap.SimpleImmutableEntry<Integer, String> entry = new AbstractMap.SimpleImmutableEntry<>(1, "one");

应用方式与可变的配对一样，除了配置的值不能修改，尝试修改会抛出UnsupportedOperationException异常。

Apache Commons

在Apache Commons库中，org.apache.commons.lang3.tuple 包中提供Pair抽象类，不能被直接实例化，可以通过Pair.of(L,R)实例化，提供了getLeft()和getRight()方法。

Pair<Integer, String> pair= Pair.of(2, "two");
	Integer key = pair.getKey();
	String value = pair.getValue();
	Integer key = pair.getLeft();
	String value = pair.getRight();

其有两个子类，分别代表可变与不可变配对：ImmutablePair 和 MutablePair。三者都实现了访问key/value以及setter和getter方法和getLeft()和getRight()方法：

ImmutablePair<Integer, String> pair = new ImmutablePair<>(2, "Two");
	Integer key = pair.getKey();
	String value = pair.getValue();
	Integer key = pair.getLeft();
	String value = pair.getRight();

尝试在ImmutablePair 执行setValue方法，会抛出UnsupportedOperationException异常。Pair.of是不可变配对。
但在可变配对上执行完全正常：

Pair<Integer, String> pair = new MutablePair<>(3, "Three");
	pair.setValue("New Three");

Vavr库

Vavr库中不可变的Tuple2类提供配对功能：

Tuple2<Integer, String> pair = new Tuple2<>(4, "Four");
  Integer key = pair._1();
  String value = pair._2();

在这个实现中，创建对象后不能修改，所以更新方法返回改变后的新实例：

tuplePair = pair.update2("New Four");

举个例子

需求：分别用Pair和Map来对value做排序并打印结果。

 // 使用Pair来排序
    JSONObject jsonObject1 = new JSONObject();
    jsonObject1.put("a", 9);
    JSONObject jsonObject2 = new JSONObject();
    jsonObject2.put("a", 4);
    JSONObject jsonObject3 = new JSONObject();
    jsonObject3.put("a", 7);
    JSONObject jsonObject4 = new JSONObject();
    jsonObject4.put("a", 8);
    ArrayList<Pair<Integer, JSONObject>> pairs = new ArrayList<>();
    pairs.add(Pair.of(1, jsonObject1));
    pairs.add(Pair.of(2, jsonObject2));
    pairs.add(Pair.of(3, jsonObject3));
    pairs.add(Pair.of(4, jsonObject4));

    List<Pair<Integer, JSONObject>> result = pairs.stream().sorted(Comparator.comparingInt(o -> o.getRight().getInteger("a"))).collect(Collectors.toList());
    result.forEach(System.out::println);

    System.out.println("==============================");
    
    // 使用map来排序
    HashMap<Integer, JSONObject> integerJSONObjectHashMap = new HashMap<>();
    integerJSONObjectHashMap.put(1, jsonObject1);
    integerJSONObjectHashMap.put(2, jsonObject2);
    integerJSONObjectHashMap.put(3, jsonObject3);
    integerJSONObjectHashMap.put(4, jsonObject4);

    List<Map.Entry<Integer, JSONObject>> result2 = integerJSONObjectHashMap.entrySet().stream().sorted(Comparator.comparingInt(o -> o.getValue().getInteger("a"))).collect(Collectors.toList());
    result2.forEach(System.out::println);