Java中有ImmutableBitSet吗？

Question

是否有任何 Java 库提供 ImmutableBitSet ？我没有找到任何东西，无论是 Guava 还是使用 Google。

Answer 1

您可以使用 BigInteger，因为它具有 <代码>setBit、testBit 和clearBit。

Answer 2

我决定对所有答案进行总结：

我认为没有办法让一切变得完美，即获得 BitSet 的不可变子类，以便 equals 在线程安全的方式。我承认我没有在问题中说出我的所有要求。

继承 BitSet 并让所有的 mutator 方法抛出异常既简单又有效。唯一的问题是从 BitSet 调用的 equals 本身不是线程安全的，因为它直接访问非最终继承字段。所有其他方法都可以通过下面描述的技巧变得线程安全。

委托给 BitSet 也很简单并且有效，唯一的问题是 BitSet 不能等于 ImmutableBitSet。请注意，为了线程安全，委托必须存储在最终字段中。

将继承和委托结合起来看起来很有前途：

public class ImmutableBitSet extends BitSet {
    private final ImmutableBitSet delegate;

    public ImmutableBitSet(BitSet original) {
        or(original); // copy original to this
        delegate = this; // initialize a final reference for thread safety
    }

    @Override // example mutator method
    public void and(BitSet set) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    @Override // example non-mutator method
    public boolean get(int bitIndex) {
        return delegate.getPrivate(bitIndex);
    }

    // needed in order to avoid endless recursion
    private boolean getPrivate(int bitIndex) {
        super.get(bitIndex);
    }

    ...
}

它看起来很奇怪，但工作起来近乎完美。对 bitSet.equals(immutableBitSet) 的调用不是线程安全的，因为它们直接访问非最终字段。所以这只是一次徒劳的练习。

如果想要实现所有方法以及与可变 BitSet 之间的转换，那么使用 BitInteger 是一项相当大的工作。因此，我建议使用委托或继承，具体取决于 equals 所需的行为以及线程安全的需要。

Answer 3

解决方法：

将 BitSet 存储在私有字段中并使用克隆公共方法公开它：

private final BitSet bits;
public BitSet bits(){
    return (BitSet) bits.clone();
}

或者：

private final BitSet bits;
public BitSet bits(){
    BitSet clone = new BitSet();
    clone.or(bits);
    return clone;
}

Answer 4

通过扩展java.util.BitSet并使用抛出UnsupportedException或空块删除修饰符方法，可以很容易地从java.util.BitSet创建一个几乎不可变的BitSet。

然而，由于 BitSet 存储有效数据的字段不是最终，因此您必须应用一种安全发布习惯用法来实现线程安全（复制自 此处）：

• 从静态初始化程序初始化对象引用；
• 将对其的引用存储到易失性字段或 AtomicReference 中；
• 将对它的引用存储到正确构造的对象的最终字段中
• 将对其的引用存储到由以下对象正确保护的字段中
  一把锁。

另一种解决方案可能是创建一个新的 ImmutableBitSet 类，将 BitSet 作为字段嵌入到其中（使用 Final 修饰符），并将嵌入对象的读取器方法委托给新类。

请注意，后一个解决方案不会违反 Liskow 替换原则，而第一个解决方案则违反了。

Answer 5

您也许可以使用 BigInteger。它是不可变的，并且具有位操作方法。

Answer 6

就我个人而言，我更喜欢 EnumSet 而不是 BitSet。它被实现为一个位字段，但具有一组强命名的 API。确实，这是两全其美的。 Guava 确实提供了一个 ImmutableEnumSet

Answer 7

我已经基于 Apache Lucene 项目中的 org.apache.lucene.util.OpenBitSet 实现了此类功能，位于

http://www. dishevelled.org/bitset

http://www.dishevelled.org/bitset/apidocs/index.html