Java 9 Collection Factory Methods: Unveränderliche List, Set & Map kompakt erzeugen

Das Problem vor Java 9

Unveränderliche Collections erforderten viel Boilerplate:

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A"); list.add("B"); list.add("C");
list = Collections.unmodifiableList(list);

Java 9 Lösung: Statische Factory-Methoden

Die Interfaces List, Set, Map erhalten of() & ofEntries() Methoden, die unveränderliche Instanzen zurückgeben.

Signaturen (Auszug)

// List & Set: 0–10 Elemente + Varargs
static <E> List<E> of(E e1, E e2, E e3);
static <E> List<E> of(E... elements);

// Map: 0–10 Key-Value-Paare
static <K,V> Map<K,V> of(K k1, V v1, K k2, V v2, K k3, V v3);

// Map: beliebig viele Einträge via Map.Entry
static <K,V> Map<K,V> ofEntries(Map.Entry<? extends K, ? extends V>... entries)

Wichtige Eigenschaften

• Unveränderlich: Jeder Mutationsversuch (add, put, remove, clear) wirft UnsupportedOperationException.
• Null-hostil: null Elemente/Keys/Values → NullPointerException bei Erstellung.
• Keine Duplikate (Set/Map Keys): Doppelte Keys/Elemente → IllegalArgumentException.
• Serialisierbar: Implementieren Serializable (wenn Elemente serialisierbar).
• Keine bestimmte Implementierung: JVM-intern optimierte, speichereffiziente Implementierungen.

Beispiele

List & Set

List<String> list = List.of("A", "B", "C");
Set<String> set = Set.of("A", "B", "C");
List<String> empty = List.of();
Set<String> many = Set.of("A", "B", "C", "D", "E", "F", "G", "H", "I", "J", "K"); // Varargs

Map

Map<String, String> map = Map.of(
    "A", "Apfel",
    "B", "Birne",
    "C", "Clementine"
);

Map<String, String> map2 = Map.ofEntries(
    Map.entry("A", "Apfel"),
    Map.entry("B", "Birne"),
    Map.entry("C", "Clementine")
);

Vergleich: Alt vs. Neu

Code-Beispiel: Vollständig

import java.util.*;

public class FactoryDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> set = Set.of("A", "B", "C");
        List<String> list = List.of("A", "B", "C");
        Map<String, String> map = Map.of("A","Apfel","B","Birne","C","Clementine");
        Map<String, String> mapEntries = Map.ofEntries(
            Map.entry("A","Apfel"),
            Map.entry("B","Birne"),
            Map.entry("C","Clementine")
        );

        System.out.println(set);       // [A, B, C]
        System.out.println(list);      // [A, B, C]
        System.out.println(map);       // {A=Apfel, B=Birne, C=Clementine}
        System.out.println(mapEntries); // {A=Apfel, B=Birne, C=Clementine}

        // Mutationsversuch → Exception
        try { list.add("D"); } catch (UnsupportedOperationException e) {
            System.out.println("Unveränderlich: " + e.getClass().getSimpleName());
        }
    }
}

Fazit

Die Factory-Methoden sind der empfohlene Weg für kleine, unveränderliche Collections in Java 9+. Sie sind lesbarer, performanter und sicherer (Null-Check bei Erstellung).