Clojure: 如何用符合Clojure风格的方式处理java.util.HashMap？

Question

我有一个java.util.HashMap对象m(从Java代码中返回的值)，我想得到一个新的映射，其中包含一个额外的键值对。

如果m是Clojure映射，我可以使用以下代码：

(assoc m "key" "value")

但是在 HashMap 上尝试这样做会得到以下结果：

java.lang.ClassCastException: java.util.HashMap cannot be cast to clojure.lang.Associative

seq 也没有成功：

(assoc (seq m) "key" "value")

出现java.lang.ClassCastException: clojure.lang.IteratorSeq 无法强制转换为 clojure.lang.Associative

我惟一成功的方法是使用HashMap自带的 put 方法，但它返回 void ，所以我需要显式地返回 m ：

(do (. m put "key" "value") m)

这不是惯用的Clojure代码，而且我修改了m而不是创建一个新的map。

如何以更符合Clojure风格的方式处理HashMap？

- foxdonut

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我认为这是不可能的。Java的HashMap不是持久化数据结构，因此你要么修改它，要么克隆它并修改克隆版本。 - copumpkin

Answer 1

Clojure可以使Java集合变成序列，所以您可以直接在java.util.HashMap上使用Clojure序列函数。

但是assoc需要一个clojure.lang.Associative类型的参数，因此您需要先将java.util.HashMap转换为该类型：

(assoc (zipmap (.keySet m) (.values m)) "key" "value")

编辑：更简单的解决方案：

(assoc (into {} m) "key" "value")

- Siddhartha Reddy

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但是这样你就没有一个哈希表了，你只有一个Clojure映射，这似乎违背了他的目标。 - Runevault

所以，使用(assoc (into {} m) "key" "value")代替(assoc m "key" "value")。太好了！谢谢。 - foxdonut

我认为如果您再次需要一个HashMap，您只需创建一个新的即可。（java.util.HashMap. m） - Eric Normand

我最近在大数据上使用了这种方法，但对于嵌套映射等情况，我发现它非常慢。最终，我只是找到了一个Clojure库，这样我就不必再处理Java映射了。 - sandos

Answer 2

如果你要与 Java 代码进行交互，你可能不得不咬紧牙关，按照 Java 的方式使用“.put”。这并不一定是致命的错误；Clojure 给你像“do”和“.”这样的东西，特别是为了让你可以轻松地使用 Java 代码。

“assoc”只适用于 Clojure 数据结构，因为很多工作已经投入到使其非常廉价地创建具有轻微修改的新（不可变）副本中。Java HashMaps 不打算以相同的方式工作。您需要每次进行更改时都将它们克隆，这可能是昂贵的。

如果您真的想摆脱 Java 变异领域（例如，也许您保留这些 HashMap 很长时间，不希望在各个地方进行 Java 调用，或者您需要通过“print”和“read”对它们进行序列化，或者您想以 Clojure STM 方式线程安全地处理它们），则可以很容易地在 Java HashMaps 和 Clojure 哈希映射之间进行转换，因为 Clojure 数据结构实现了正确的 Java 接口，因此它们可以相互通信。

user> (java.util.HashMap. {:foo :bar})
#<HashMap {:foo=:bar}>

user> (into {} (java.util.HashMap. {:foo :bar}))
{:foo :bar}

如果你想要一个类似于do的东西，在你完成对它的操作后返回你正在使用的对象，你可以使用doto。实际上，Java HashMap在该函数的官方文档中被用作示例，这表明如果你谨慎地使用Java对象，那么使用它们并不是世界末日。

clojure.core/doto
([x & forms])
Macro
  Evaluates x then calls all of the methods and functions with the
  value of x supplied at the front of the given arguments.  The forms
  are evaluated in order.  Returns x.

  (doto (new java.util.HashMap) (.put "a" 1) (.put "b" 2))

一些可能的策略：

1. 如果可以，将您的突变和副作用限制在单个函数中。如果您的函数在给定相同输入时始终返回相同值，则它可以在内部执行任何操作。有时，突变数组或映射是实现算法最有效或最简单的方式。只要不向整个世界“泄漏”副作用，你仍然会享受到函数式编程的好处。

2. 如果您的对象需要长时间存在，或者需要与其他Clojure代码配合使用，请尽快将它们转换为Clojure数据结构，并在最后一刻将它们转换回Java HashMaps（在将它们反馈给Java时）。

- Brian Carper

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感谢详细的解释。非常有用和有趣。我学到了一个关于在Java对象上调用void方法并在最后将它们返回的更优雅的方法，即使用“doto”而不是“do”。你会认为我应该意识到这一点，因为我正在阅读Stu的书;-) - foxdonut

顺便提一下，在Clojure 1.7（2015年）以及之前的一些版本中，java.util.HashMap现在甚至以Clojure的方式打印出来：(java.util.HashMap. {:a 1 :b 2})在回复中打印为"{:a 1, :b 2}"，尽管它仍然是一个java.util.HashMap。例如，assoc无法在其上工作。 - Mars

Answer 3

在传统方式下，完全可以使用Java哈希映射。

(do (. m put "key" "value") m) 这种写法不符合Clojure的惯用写法，并且修改了m而不是创建一个新的映射。

你正在修改一个本来就意图被修改的数据结构。Java的哈希映射缺乏结构共享，这使得Clojure的映射可以高效地复制。通常的惯用方法是使用Java互操作函数以通常的Java方式处理Java结构，或者将它们清晰地转换为Clojure结构并以Clojure的函数式方式处理它们。当然，除非这样做会使生活更轻松，结果会产生更好的代码；那么一切都无所谓了。

- Arthur Ulfeldt

Answer 4

以下是我使用哈希表编写的代码，当时我尝试比较Clojure版本和Java（从Clojure中使用）的内存特征。

(import '(java.util Hashtable))
(defn frequencies2 [coll]
    (let [mydict (new Hashtable)]
      (reduce (fn [counts x]
            (let [y (.toLowerCase x)]
              (if (.get mydict y)
            (.put mydict y (+ (.get mydict y) 1))
            (.put mydict y 1)))) coll) mydict))

这个函数是用来获取一个集合中每个不同元素（例如字符串中的单词）被重复使用的次数。

- Runevault