Java 中的 Pair 使用指南 | Baeldung中文网

1. 概述

本文探讨编程中一个超实用的概念——Pair（键值对）。Pair 提供了一种简单粗暴的方式处理键值关联，尤其当我们需要从方法中返回两个值时特别有用。

✅ 核心优势：

简化二元数据结构处理
避免为简单关联创建自定义类
提高方法返回值的灵活性

Java 核心库已提供基础实现，此外像 Apache Commons 和 Vavr 等第三方库也暴露了类似功能。

2. 核心 Java 实现

2.1. Pair 类

在 javafx.util 包下可以直接使用 Pair 类。其构造方法接收两个参数：键和对应值：

Pair<Integer, String> pair = new Pair<>(1, "One");
Integer key = pair.getKey();
String value = pair.getValue();

这个例子展示了用 Pair 实现 Integer 到 String 的简单映射。

如代码所示：

通过 getKey() 获取键
通过 getValue() 获取值

⚠️ 注意：虽然来自 JavaFX 包，但即使不使用 JavaFX 也能独立使用这个类。

2.2. AbstractMap.SimpleEntry 和 AbstractMap.SimpleImmutableEntry

SimpleEntry 是 AbstractMap 的嵌套类，创建时直接传入键值对：

AbstractMap.SimpleEntry<Integer, String> entry 
  = new AbstractMap.SimpleEntry<>(1, "one");
Integer key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();

可通过标准 getter/setter 访问键值。

AbstractMap 还提供了不可变版本 SimpleImmutableEntry：

AbstractMap.SimpleImmutableEntry<Integer, String> entry
  = new AbstractMap.SimpleImmutableEntry<>(1, "one");

❌ 踩坑提醒：尝试修改 SimpleImmutableEntry 的值会抛出 UnsupportedOperationException。

3. Apache Commons 实现

在 Apache Commons 库中，Pair 位于 org.apache.commons.lang3.tuple 包。这是个抽象类，不能直接实例化。

其两个子类提供具体实现：

ImmutablePair（不可变）
MutablePair（可变）

都支持键值 getter/setter：

ImmutablePair<Integer, String> pair = new ImmutablePair<>(2, "Two");
Integer key = pair.getKey();
String value = pair.getValue();

❌ 对不可变版本调用 setValue() 会抛出异常。

但可变版本完全支持修改：

Pair<Integer, String> pair = new MutablePair<>(3, "Three");
pair.setValue("New Three");

4. Vavr 实现

Vavr 库通过不可变 Tuple2 类提供 Pair 功能：

Tuple2<Integer, String> pair = new Tuple2<>(4, "Four");
Integer key = pair._1();
String value = pair._2();

⚠️ 注意：创建后对象不可变，修改操作会返回新实例：

tuplePair = pair.update2("New Four");

5. 替代方案一：自定义容器类

当无法使用上述库时，最直接的解决方案是创建自定义容器类：

✅ 优势：

可自定义命名，避免语义混淆
完全控制访问权限
适合特定业务场景

public class CustomPair {
    private String key;
    private String value;

    // standard getters and setters
}

6. 替代方案二：数组

另一个常见方案是用双元素数组实现类似功能：

private Object[] getPair() {
    // ...
    return new Object[] {key, value};
}

⚠️ 约定俗成：

键在索引 0
值在索引 1

❌ 缺点：

类型不安全
可读性差
容易越界访问

7. 总结

本文系统梳理了 Java 中 Pair 的多种实现方案：

方案	可变性	类型安全	推荐场景
javafx.util.Pair	可变	✅	Java 环境
AbstractMap.Entry	可选	✅	标准集合操作
Apache Commons	可选	✅	已引入 Commons 的项目
Vavr Tuple2	不可变	✅	函数式编程场景
自定义容器类	可控	✅	业务语义明确时
数组	可变	❌	简单临时场景（不推荐）

✅ 最佳实践建议：

优先使用标准库实现（如 AbstractMap.SimpleEntry）
函数式场景考虑 Vavr
业务关联强时使用自定义类
避免使用数组方案（除非临时调试）

本文所有代码示例可在 GitHub 仓库获取完整实现。

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