Java 9で不変コレクションを初期化する方法！List.of()・Set.of()・Map.of()の使い方

Java 9のファクトリメソッドによる不変コレクションの作成

Java 9では、List・Set・Mapの各インターフェースに静的ファクトリメソッドが追加され、不変（イミュータブル）なコレクションを非常に簡単に作成できるようになりました。空のコレクションでも要素を持つコレクションでも、たった1行で初期化できるのが大きな魅力です。

Java 8以前のバージョンでは、Collections.unmodifiableList()のようなユーティリティメソッドを使って不変コレクションを作成していました。ただしこの方法では、まず可変のコレクションを生成して要素を追加し、その後でラップするという手順が必要になるため、コードが冗長になりやすいという課題がありました。

不変Listの初期化

List<Integer> immutableEmptyList = List.of();

上記のコードは、空の不変Listを生成します。

不変Setの初期化

Set<Integer> immutableEmptySet = Set.of();

上記のコードは、空の不変Setを生成します。

不変Mapの初期化

Map<Integer, Integer> immutableEmptyMap = Map.of();

上記のコードは、空の不変Mapを生成します。

不変コレクション利用時の注意点

• ファクトリメソッドで生成したコレクションに対してadd()やremove()などの変更操作を行うと、UnsupportedOperationExceptionがスローされます。
• nullの要素は許容されません。nullを渡すとNullPointerExceptionが発生します。
• Set.of()やMap.of()は要素の順序を保証しません。出力順序は必ずしも挿入順と一致しません。
• Map.of()は最大10組のキーと値まで対応しています。それ以上を扱う場合はMap.ofEntries()を使用します。

サンプルコード

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class ImmutableCollectionTest {
    public static void main(String args[]) {
        // Java 8以前の書き方：可変リストを生成してから不変化する
        List<String> list8 = new ArrayList<String>();
        list8.add("INDIA");
        list8.add("AUSTRALIA");
        list8.add("ENGLAND");
        list8.add("NEWZEALAND");
        List<String> immutableList8 = Collections.unmodifiableList(list8);
        immutableList8.forEach(System.out::println);
        System.out.println();

        // Java 9以降の書き方：ファクトリメソッドで直接生成
        List<String> immutableList = List.of("INDIA", "AUSTRALIA", "ENGLAND", "NEWZEALAND");
        immutableList.forEach(System.out::println);
        System.out.println();

        Set<String> immutableSet = Set.of("INDIA", "AUSTRALIA", "ENGLAND", "NEWZEALAND");
        immutableSet.forEach(System.out::println);
        System.out.println();

        Map<String, String> immutableMap = Map.of("INDIA", "India", "AUSTRALIA", "Australia", "ENGLAND", "England", "NEWZEALAND", "Newzealand");
        immutableMap.forEach((key, value) -> System.out.println(key + " : " + value));
    }
}

実行結果

INDIA
AUSTRALIA
ENGLAND
NEWZEALAND

INDIA
AUSTRALIA
ENGLAND
NEWZEALAND

AUSTRALIA
ENGLAND
NEWZEALAND
INDIA

AUSTRALIA : Australia
ENGLAND : England
NEWZEALAND : Newzealand
INDIA : India

実行結果を見ると、SetやMapの出力順序が挿入順と異なることが確認できます。これは、これらの不変コレクションが要素の順序を保証しないためです。一方で、List.of()で生成したリストは挿入順が維持されます。Java 9以降のプロジェクトでは、簡潔で安全な不変コレクションの生成手段として、これらのファクトリメソッドを積極的に活用しましょう。