Commons Collections 學習筆記（一）：Bag 介面設計與 DefaultMapBag 基礎實作

Commons Collections Bag 介面擴充 Collection，增加元素計數語義。本文解析 Bag/SortedBag 介面契約、基礎實作 DefaultMapBag 核心邏輯、具體實作 HashBag/TreeBag、以及工具類 BagUtils 提供的裝飾器組合式 API。

介面契約

public interface Bag extends Collection {
    int getCount(Object object);           // 取得元素出現次數
    boolean add(Object object);            // 加入單一元素
    boolean add(Object object, int nCopies); // 批量加入
    boolean remove(Object object);         // 移除單一
    boolean remove(Object object, int nCopies); // 批量移除
    Set uniqueSet();                       // 不重複元素集合視圖
    // 繼承: size(), iterator(), containsAll()...
}

public interface SortedBag extends Bag {
    Comparator comparator();
    Object first(); // 最小元素
    Object last();  // 最大元素
}

基礎實作：DefaultMapBag

以 Map<Object, Integer> 為底層存儲，_total 記錄總元素數，_mods 實作快速失效迭代器。

public abstract class DefaultMapBag implements Bag {
    private Map _map; private int _total; private int _mods;

    public boolean add(Object object, int nCopies) {
        _mods++;
        if (nCopies > 0) {
            int count = nCopies + getCount(object);
            _map.put(object, new Integer(count));
            _total += nCopies;
            return (count == nCopies); // true = 新元素
        }
        return false;
    }
    public boolean remove(Object object, int nCopies) {
        _mods++;
        int count = getCount(object);
        if (nCopies <= 0) return false;
        if (count > nCopies) {
            _map.put(object, new Integer(count - nCopies));
            _total -= nCopies; return true;
        } else if (count > 0) {
            _total -= count;
            return (_map.remove(object) != null);
        }
        return false;
    }
    // containsAll/retainAll/equals/hashCode/toString/iterator 完整實作...
    private List extractList() { // 將計數展開為 List
        List result = new ArrayList();
        for (Object o : uniqueSet()) for (int i=getCount(o); i>0; i--) result.add(o);
        return result;
    }
    protected static class BagIterator implements Iterator { ... } // 快速失效
}

• 計數值用 Integer 包裝，每次修改建立新物件（較 MutableInteger 效能稍遜，但簡單）。
• extractList() 將 Bag 攤平成 List，供 toArray()/iterator() 使用。
• uniqueSet() 回傳 UnmodifiableSet.decorate(_map.keySet())。

具體實作

TreeBag 實作 SortedBag，first()/last()/comparator() 委派給 SortedMap。

裝飾器工具類：BagUtils

public class BagUtils {
    public static final Bag EMPTY_BAG = UnmodifiableBag.decorate(new HashBag());
    public static final Bag EMPTY_SORTED_BAG = UnmodifiableSortedBag.decorate(new TreeBag());

    public BagUtils() {} // 應為 private，原碼為 public

    public static Bag synchronizedBag(Bag bag) { return SynchronizedBag.decorate(bag); }
    public static Bag unmodifiableBag(Bag bag) { return UnmodifiableBag.decorate(bag); }
    public static Bag predicatedBag(Bag bag, Predicate p) { return PredicatedBag.decorate(bag, p); }
    public static Bag typedBag(Bag bag, Class type) { return TypedBag.decorate(bag, type); }
    public static Bag transformedBag(Bag bag, Transformer t) { return TransformedBag.decorate(bag, t); }
    // SortedBag 版本對應...
}

• 提供空 Bag 常數、同步/唯讀/謂詞/型別/轉換等裝飾器工廠方法。
• TypedBag 內部使用 InstanceofPredicate 實作型別守衛。

版本演進註記

筆記（二）中的 AbstractMapBag 使用 MutableInteger 取代 Integer，解決高頻計數的物件創建開銷，屬後續優化版本。兩版本介面相容，內部實作細節不同。

結語

DefaultMapBag 以 Map 為核心、Integer 為計數器，清晰實現了 Bag 語義，展示了「以組合替代繼承」構建集合框架的經典模式。BagUtils 裝飾器工廠進一步實現功能正交組合。理解此基礎版本，有助於掌握後續 MutableInteger 優化與完整裝飾器體系的設計脈絡。

1. 上一篇文章： Commons Collections 學習筆記（二）：Bag 介面與實作全家族解析
2. 下一篇文章： 端到端 Web 服務教學：打造行動版 Dilbert 漫畫閱讀器

Java 相關知識

使用 Eclipse Callisto TPTP 進行應用程序性能分析

Eclipse TPTP 簡介 Eclipse 3.2 (C

網頁嵌入 Flash 的四種方案對比與 SWFObject 最佳實踐

背景 早期 Web 專案常需嵌入 Flash (SWF) 以

SpringMVC MockMvc 單元測試報錯：Can't find bundle for base name javax.servlet.LocalStrings, locale zh_CN 完美解決

使用 SpringMVC 自帶 MockMvc 進行 Con

Java 進階學習（九）：Swing 事件處理機制詳解 — 從監聽器模式到實戰

事件驅動編程三要素 GUI 的互動本質是事件驅動。三大核心角