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29. Collezioni Sequenziate & Map Sequenziate

Indice

Java 21 introduce le Collezioni Sequenziate e le Map Sequenziate per unificare e formalizzare l’accesso agli elementi in base al loro ordine di incontro.

Questa aggiunta risolve incoerenze di lunga data tra liste, set, queue, deque e map, fornendo un’API comune per lavorare con il primo e l’ultimo elemento, oltre che con viste invertite.

29.1 Motivazione e Contesto

Prima di Java 21, le collezioni ordinate (come List, LinkedHashSet, Deque o LinkedHashMap) esponevano operazioni basate sull’ordine tramite metodi diversi o, in alcuni casi, non le esponevano affatto.

Gli sviluppatori dovevano fare affidamento su API specifiche dell’implementazione o su soluzioni indirette.

Le interfacce sequenziate introducono un contratto coerente per tutte le collezioni e map ordinate, rendendo le operazioni basate sull’ordine esplicite, sicure e uniformi.

29.2 Interfaccia SequencedCollection

SequencedCollection<E> è una nuova interfaccia che estende Collection<E> e rappresenta collezioni con un ordine di incontro ben definito.

È implementata da List, Deque e LinkedHashSet (TreeSet è ordinato ma non implementa direttamente SequencedCollection).

29.2.1 Metodi Principali di SequencedCollection

L’interfaccia definisce metodi per accedere e manipolare gli elementi a entrambe le estremità della collezione.

Metodo Descrizione
E getFirst() Restituisce il primo elemento
E getLast() Restituisce l’ultimo elemento
void addFirst(E e) Inserisce un elemento all’inizio
void addLast(E e) Inserisce un elemento alla fine
E removeFirst() Rimuove e restituisce il primo elemento
E removeLast() Rimuove e restituisce l’ultimo elemento
SequencedCollection<E> reversed() Restituisce una vista invertita

29.2.2 Implementazioni di SequencedCollection

I seguenti tipi standard implementano SequencedCollection:

Tipo Note
List Ordinata per indice
Deque Coda a doppia estremità
LinkedHashSet Mantiene l’ordine di inserimento

29.2.3 Viste Invertite

La chiamata a reversed() non crea una copia.

Restituisce una vista live della stessa collezione con ordine invertito.

List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3));
SequencedCollection<Integer> rev = list.reversed();

rev.removeFirst(); // rimuove 3
System.out.println(list); // [1, 2]

Note

Le viste invertite condividono la stessa collezione sottostante. Le modifiche strutturali in una delle due viste influenzano anche l’altra: modificare sia la collezione originale sia la vista invertita ha effetto su entrambe.

29.3 Interfaccia SequencedMap

SequencedMap<K,V> estende Map<K,V> e rappresenta map con un ordine di incontro delle entry ben definito.

Standardizza operazioni che in precedenza esistevano solo in implementazioni specifiche come LinkedHashMap.

29.3.1 Metodi Principali di SequencedMap

Metodo Descrizione
Entry<K,V> firstEntry() Prima entry della map
Entry<K,V> lastEntry() Ultima entry della map
Entry<K,V> pollFirstEntry() Rimuove e restituisce la prima entry, oppure null se vuota
Entry<K,V> pollLastEntry() Rimuove e restituisce l’ultima entry, oppure null se vuota
SequencedMap<K,V> reversed() Vista invertita della map

29.3.2 Implementazioni di SequencedMap

Attualmente, la principale implementazione standard è:

Tipo Ordinamento
LinkedHashMap Ordine di inserimento (o ordine di accesso se configurato)

Note

LinkedHashMap può riordinare le entry in lettura se costruita con accessOrder=true.

In tal caso, “prima” e “ultima” riflettono l’ordine di accesso più recente.

29.3.3 Map Invertite

Come per le collezioni, reversed() su una map sequenziata restituisce una vista, non una copia.

SequencedMap<String, Integer> map =
new LinkedHashMap<>(Map.of("A", 1, "B", 2, "C", 3));

SequencedMap<String, Integer> rev = map.reversed();

rev.pollFirstEntry(); // rimuove C=3
System.out.println(map); // {A=1, B=2}

Note

Come per SequencedCollection, reversed() restituisce una vista live — le mutazioni si applicano a entrambe le map.

29.4 Relazione con le API Esistenti

Le interfacce sequenziate non sostituiscono i tipi di collezione esistenti.

Si collocano sopra di essi nella gerarchia e unificano i comportamenti comuni.

Tutte le collezioni ordinate esistenti beneficiano automaticamente di queste API senza rompere la retrocompatibilità.

29.4.1 Quali Tipi Built-in Sono Sequenziati?

La tabella seguente riassume se i tipi standard di collezione sono ordinati e se implementano le nuove interfacce Sequenced.

Tipo Ordinato? SequencedCollection? SequencedMap?
List ✔ Sì ✔ Sì ✘ No
Deque ✔ Sì ✔ Sì ✘ No
LinkedHashSet ✔ Sì ✔ Sì ✘ No
TreeSet ✔ Sì (ordinato) ✘ No* ✘ No
HashSet ✘ No ✘ No ✘ No
LinkedHashMap ✔ Sì ✘ No ✔ Sì
HashMap ✘ No ✘ No ✘ No
TreeMap ✔ Sì (ordinato) ✘ No ✘ No

Note

TreeSet è ordinato, ma implementa SortedSet/NavigableSet, non SequencedCollection.

29.5 Trappole Comuni

  • Le interfacce sequenziate definiscono viste, non copie
  • reversed() riflette le modifiche in modo bidirezionale
  • Non tutte le implementazioni di Set o Map sono sequenziate
  • HashSet e HashMap non implementano interfacce sequenziate
  • L’ordine è garantito solo quando esplicitamente definito
  • La rimozione di elementi tramite iterator sulla vista invertita impatta immediatamente l’ordine originale

  • Le interfacce sequenziate formalizzano l’ordine di incontro
  • Forniscono accesso first/last e inversione
  • Funzionano tramite viste live, non copie
  • Unificano le API tra liste, deque, set e map