java集合框架源码
① java中的集合分类
JAVA集合框架特征介绍(详细的去看看动力节点的java基础大全301集就知道了)
Collection接口结构
其中,有几个比较常用的方法,比如方法add()添加一个元素到集合中,addAll()将指定集合中的所有元素添加到集合中,contains()方法检测集合中是否包含指定的元素,toArray()方法返回一个表示集合的数组。Collection接口有三个子接口,下面详细介绍。
1.List
List接口扩展自Collection,它可以定义一个允许重复的有序集合,从List接口中的方法来看,List接口主要是增加了面向位置的操作,允许在指定位置上操作元素,同时增加了一个能够双向遍历线性表的新列表迭代器ListIterator。AbstractList类提供了List接口的部分实现,AbstractSequentialList扩展自AbstractList,主要是提供对链表的支持。下面介绍List接口的两个重要的具体实现类,也是我们可能最常用的类,ArrayList和LinkedList。
ArrayList
通过阅读ArrayList的源码,我们可以很清楚地看到里面的逻辑,它是用数组存储元素的,这个数组可以动态创建,如果元素个数超过了数组的容量,那么就创建一个更大的新数组,并将当前数组中的所有元素都复制到新数组中。假设第一次是集合没有任何元素,下面以插入一个元素为例看看源码的实现。
1、方法add(E e)向集合中添加指定元素。 public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e; return true;
}2、此方法主要是确定将要创建的数组大小。 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
} private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++; if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}3、最后是创建数组,可以明显的看到先是确定了添加元素后的大小之后将元素复制到新数组中。 private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.Of(elementData, newCapacity);
}
LinkedList
同样,我们打开LinkedList的源文件,不难看到LinkedList是在一个链表中存储元素。
在学习数据结构的时候,我们知道链表和数组的最大区别在于它们对元素的存储方式的不同导致它们在对数据进行不同操作时的效率不同,同样,ArrayList与LinkedList也是如此,实际使用中我们需要根据特定的需求选用合适的类,如果除了在末尾外不能在其他位置插入或者删除元素,那么ArrayList效率更高,如果需要经常插入或者删除元素,就选择LinkedList。
2.Set
Set接口扩展自Collection,它与List的不同之处在于,规定Set的实例不包含重复的元素。在一个规则集内,一定不存在两个相等的元素。AbstractSet是一个实现Set接口的抽象类,Set接口有三个具体实现类,分别是散列集HashSet、链式散列集LinkedHashSet和树形集TreeSet。
散列集HashSet
散列集HashSet是一个用于实现Set接口的具体类,可以使用它的无参构造方法来创建空的散列集,也可以由一个现有的集合创建散列集。在散列集中,有两个名词需要关注,初始容量和客座率。客座率是确定在增加规则集之前,该规则集的饱满程度,当元素个数超过了容量与客座率的乘积时,容量就会自动翻倍。
② java集合框架的底层原理(内存指针那一层),以及集合的最底层原理由来。谢谢
在底层要么数组,要么链表,只是在访问方式上做了封装,没有什么高深的原理。不必去了解内存指针什么的,了解了也没什么用。如果你实在想看,有源码。或者自己用数组实现一个集合类型,一切都明白了。
不光JAVA,其它的如C++,C# ,本质上都是一样的。其中,C#封装的最为优雅。
③ java集合类哪个函数可以
java集合里面的函数
java集合里面的函数_java集合【1】——— 从集合接口框架说起
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(一) java集合分类
之前大概分为三种,Set,List,Map三种,JDK5之后,增加Queue.主要由Collection和Map两个接口衍生出来,同时Collection接口继承Iterable接口,所以我们也可以说java里面的集合类主要是由Iterable和Map两个接口以及他们的子接口或者其实现类组成。我们可以认为Collection接口定义了单列集合的规范,每次只能存储一个元素,而Map接口定义了双列集合的规范,每次能存储一对元素。
Iterable接口:主要是实现遍历功能
Collection接口: 允许重复
Set接口:无序,元素不可重复,访问元素只能通过元素本身来访问。
List接口:有序且可重复,可以根据元素的索引来访问集合中的元素。
Queue接口:队列集合
Map接口:映射关系,简单理解为键值对,Key不可重复,与Collection接口关系不大,只是个别函数使用到。
整个接口框架关系如下(来自网络):
(1) Iterable接口
1. 内部定义的方法
java集合最源头的接口,实现这个接口的作用主要是集合对象可以通过迭代器去遍历每一个元素。
源码如下:
// 返回一个内部元素为T类型的迭代器(JDK1.5只有这个接口)
Iterator iterator();
// 遍历内部元素,action意思为动作,指可以对每个元素进行操作(JDK1.8添加)
default void forEach(Consumer super T> action) {}
// 创建并返回一个可分割迭代器(JDK1.8添加),分割的迭代器主要是提供可以并行遍历元素的迭代器,可以适应现在cpu多核的能力,加快速度。
default Spliterator spliterator() {
return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
}
从上面可以看出,foreach迭代以及可分割迭代,都加了default关键字,这个是Java 8 新的关键字,以前接口的所有接口,具体子类都必须实现,而对于deafult关键字标识的方法,其子类可以不用实现,这也是接口规范发生变化的一点。
下面我们分别展示三个接口的调用:
1.1 iterator方法
public static void iteratorHasNext(){
List list=new ArrayList();
list.add("Jam");
list.add("Jane");
list.add("Sam");
// 返回迭代器
Iterator iterator=list.iterator();
// hashNext可以判断是否还有元素
while(iterator.hasNext()){
//next()作用是返回当前指针指向的元素,之后将指针移向下个元素
System.out.println(iterator.next());
}
}
当然也可以使用for-each loop方式遍历
for (String item : list) {
System.out.println(item);
}
但是实际上,这种写法在class文件中也是会转成迭代器形式,这只是一个语法糖。class文件如下:
public class IterableTest {
public IterableTest() { }
public static void main(String[] args) {
iteratorHasNext();
}
public static void iteratorHasNext() {
List list = new ArrayList();
list.add("Jam");
list.add("Jane");
list.add("Sam");
Iterator iterator = list.iterator();
Iterator var2 = list.iterator();
while(var2.hasNext()) {
String item = (String)var2.next();
System.out.println(item);
}
}
}
需要注意的一点是,迭代遍历的时候,如果删除或者添加元素,都会抛出修改异常,这是由于快速失败【fast-fail】机制。
public static void iteratorHasNext(){
List list=new ArrayList();
list.add("Jam");
list.add("Jane");
list.add("Sam");
for (String item : list) {
if(item.equals("Jam")){
list.remove(item);
}
System.out.println(item);
}
}
从下面的错误我们可以看出,第一个元素是有被打印出来的,也就是remove操作是成功的,只是遍历到第二个元素的时候,迭代器检查,发现被改变了,所以抛出了异常。
Jam
Exception in thread "main" java.util.
at java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:909)
at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:859)
at IterableTest.iteratorHasNext(IterableTest.java:15)
at IterableTest.main(IterableTest.java:7)
1.2 forEach方法
其实就是把对每一个元素的操作当成了一个对象传递进来,对每一个元素进行处理。
default void forEach(Consumer super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}
```java
当然像ArrayList自然也是有自己的实现的,那我们就可以使用这样的写法,简洁优雅。forEach方法在java8中参数是`java.util.function.Consumer`,可以称为**消费行为**或者说**动作**类型。
```java
list.forEach(x -> System.out.print(x));
同时,我们只要实现Consumer接口,就可以自定义动作,如果不自定义,默认迭代顺序是按照元素的顺序。
public class ConsumerTest {
public static void main(String[] args) {
List list=new ArrayList();
list.add("Jam");
list.add("Jane");
list.add("Sam");
MyConsumer myConsumer = new MyConsumer();
Iterator it = list.iterator();
list.forEach(myConsumer);
}
static class MyConsumer implements Consumer {
@Override
public void accept(Object t) {
System.out.println("自定义打印:" + t);
}
}
}
输出的结果:
自定义打印:Jam
自定义打印:Jane
自定义打印:Sam
1.3 spliterator方法
这是一个为了并行遍历数据元素而设计的迭代方法,返回的是Spliterator,是专门并行遍历的迭代器。以发挥多核时代的处理器性能,java默认在集合框架中提供了一个默认的Spliterator实现,底层也就是Stream.isParallel()实现的,我们可以看一下源码:
// stream使用的就是spliterator
default Stream stream() {
return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}
default Spliterator spliterator() {
return Spliterators.spliterator(this, 0);
}
public static Stream stream(Spliterator spliterator, boolean parallel) {
Objects.requireNonNull(spliterator);
return new ReferencePipeline.Head<>(spliterator,
StreamOpFlag.fromCharacteristics(spliterator),
parallel);
}
使用的方法如下:
public static void spliterator(){
List list = Arrays.asList("1", "2", "3","4","5","6","7","8","9","10");
// 获取可迭代器
Spliterator spliterator = list.spliterator();
// 一个一个遍历
System.out.println("tryAdvance: ");
spliterator.tryAdvance(item->System.out.print(item+" "));
spliterator.tryAdvance(item->System.out.print(item+" "));
System.out.println("\n-------------------------------------------");
// 依次遍历剩下的
System.out.println("forEachRemaining: ");
spliterator.forEachRemaining(item->System.out.print(item+" "));
System.out.println("\n------------------------------------------");
// spliterator1:0~10
Spliterator spliterator1 = list.spliterator();
// spliterator1:6~10 spliterator2:0~5
Spliterator spliterator2 = spliterator1.trySplit();
// spliterator1:8~10 spliterator3:6~7
Spliterator spliterator3 = spliterator1.trySplit();
System.out.println("spliterator1: ");
spliterator1.forEachRemaining(item->System.out.print(item+" "));
System.out.println("\n------------------------------------------");
System.out.println("spliterator2: ");
spliterator2.forEachRemaining(item->System.out.print(item+" "));
System.out.println("\n------------------------------------------");
System.out.println("spliterator3: ");
spliterator3.forEachRemaining(item->System.out.print(item+" "));
}
tryAdvance() 一个一个元素进行遍历
forEachRemaining() 顺序地分块遍历
trySplit()进行分区形成另外的 Spliterator,使用在并行操作中,分出来的是前面一半,就是不断把前面一部分分出来
结果如下:
tryAdvance:
1 2
-------------------------------------------
forEachRemaining:
3 4 5 6 7 8 9 10
------------------------------------------
spliterator1:
8 9 10
------------------------------------------
spliterator2:
1 2 3 4 5
------------------------------------------
spliterator3:
6 7
还有一些其他的用法在这里就不列举了,主要是trySplit()之后,可以用于多线程遍历。理想的时候,可以平均分成两半,有利于并行计算,但是不是一定平分的。
2. Collection接口 extend Iterable
Collection接口可以算是集合类的一个根接口之一,一般不能够直接使用,只是定义了一个规范,定义了添加,删除等管理数据的方法。继承Collection接口的有List,Set,Queue,不过Queue定义了自己的一些接口,相对来说和其他的差异比较大。
2.1 内部定义的方法
源码如下:
boolean add(Object o) //添加元素
boolean remove(Object o) //移除元素
boolean addAll(Collection c) //批量添加
boolean removeAll(Collection c) //批量移除
void retainAll(Collection c) // 移除在c中不存在的元素
void clear() //清空集合
int size() //集合大小
boolean isEmpty() //是否为空
boolean contains(Object o) //是否包含在集合中
boolean containsAll(Collection c) //是否包含所有的元素
Iterator iterator() // 获取迭代器
Object[] toArray() // 转成数组
default boolean removeIf(Predicate super E> filter) {} // 删除集合中复合条件的元素,删除成功返回true
boolean equals(Object o)
int hashCode()
default Spliterator spliterator() {} //获取可分割迭代器
default Stream stream() {} //获取流
default Stream parallelStream() {} //获取并行流
里面获取并行流的方法parallelStream(),其实就是通过默认的ForkJoinPool(主要用来使用分治法(Divide-and-Conquer Algorithm)来解决问题),提高多线程任务的速度。我们可以使用ArrayList来演示一下平行处理能力。例如下面的例子,输出的顺序就不一定是1,2,3...,可能是乱序的,这是因为任务会被分成多个小任务,任务执行是没有特定的顺序的。
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
list.parallelStream()
.forEach(out::println);
2.2 继承Collection的主要接口
graph LR;
Collection -->List-有顺序,可重复
List-有顺序,可重复 -->LinkedList-使用链表实现,线程不安全
List-有顺序,可重复 -->ArrayList-数组实现,线程不安全
List-有顺序,可重复 -->Vector-数组实现,线程安全
Vector-数组实现,线程安全 -->Stack-堆栈,先进后出
Collection-->Set-不可重复,内部排序
Set-不可重复,内部排序-->HashSet-hash表存储
HashSet-hash表存储-->LinkHashSet-链表维护插入顺序
Set-不可重复,内部排序-->TreeSet-二叉树实现,排序
Collection-->Queue-队列,先进先出
2.2.1 List extend Collection
继承于Collection接口,有顺序,取出的顺序与存入的顺序一致,有索引,可以根据索引获取数据,允许存储重复的元素,可以放入为null的元素。
最常见的三个实现类就是ArrayList,Vector,LinkedList,ArrayList和Vector都是内部封装了对数组的操作,唯一不同的是,Vector是线程安全的,而ArrayList不是,理论上ArrayList操作的效率会比Vector好一些。
里面是接口定义的方法:
int size(); //获取大小
boolean isEmpty(); //判断是否为空
boolean contains(Object o); //是否包含某个元素
Iterator iterator(); //获取迭代器
Object[] toArray(); // 转化成为数组(对象)
T[] toArray(T[] a); // 转化为数组(特定位某个类)
boolean add(E e); //添加
boolean remove(Object o); //移除元素
boolean containsAll(Collection> c); // 是否包含所有的元素
boolean addAll(Collection extends E> c); //批量添加
boolean addAll(int index, Collection extends E> c); //批量添加,指定开始的索引
boolean removeAll(Collection> c); //批量移除
boolean retainAll(Collection> c); //将c中不包含的元素移除
default void replaceAll(UnaryOperator operator) {}//替换
default void sort(Comparator super E> c) {}// 排序
void clear();//清除所有的元素
boolean equals(Object o);//是否相等
int hashCode(); //计算获取hash值
E get(int index); //通过索引获取元素
E set(int index, E element);//修改元素
void add(int index, E element);//在指定位置插入元素
E remove(int index);//根据索引移除某个元素
int indexOf(Object o); //根据对象获取索引
int lastIndexOf(Object o); //获取对象元素的最后一个元素
ListIterator listIterator(); // 获取List迭代器
ListIterator listIterator(int index); // 根据索引获取当前的位置的迭代器
List subList(int fromIndex, int toIndex); //截取某一段数据
default Spliterator spliterator(){} //获取可切分迭代器
上面的方法都比较简单,值得一提的是里面出现了ListIterator,这是一个功能更加强大的迭代器,继承于Iterator,只能用于List类型的访问,拓展功能例如:通过调用listIterator()方法获得一个指向List开头的ListIterator,也可以调用listIterator(n)获取一个指定索引为n的元素的ListIterator,这是一个可以双向移动的迭代器。
操作数组索引的时候需要注意,由于List的实现类底层很多都是数组,所以索引越界会报错IndexOutOfBoundsException。
说起List的实现子类:
ArrayList:底层存储结构是数组结构,增加删除比较慢,查找比较快,是最常用的List集合。线程不安全。
LinkedList:底层是链表结构,增加删除比较快,但是查找比较慢。线程不安全。
Vector:和ArrayList差不多,但是是线程安全的,即同步。
2.2.2 Set extend Collection
Set接口,不允许放入重复的元素,也就是如果相同,则只存储其中一个。
下面是源码方法:
int size(); //获取大小
boolean isEmpty(); //是否为空
boolean contains(Object o); //是否包含某个元素
Iterator iterator(); //获取迭代器
Object[] toArray(); //转化成为数组
T[] toArray(T[] a); //转化为特定类的数组
boolean add(E e); //添加元素
boolean remove(Object o); //移除元素
boolean containsAll(Collection> c); //是否包含所有的元素
boolean addAll(Collection extends E> c); //批量添加
boolean retainAll(Collection> c); //移除所有不存在于c集合中的元素
boolean removeAll(Collection> c); //移除所有在c集合中存在的元素
void clear(); //清空集合
boolean equals(Object o); //是否相等
int hashCode(); //计算hashcode
default Spliterator spliterator() {} //获取可分割迭代器
主要的子类:
HashSet
允许空值
通过HashCode方法计算获取hash值,确定存储位置,无序。
LinkedHashSet
HashSet的子类
有顺序
TreeSet
如果无参数构建Set,则需要实现Comparable方法。
亦可以创建时传入比较方法,用于排序。
2.2.3 Queue extend Collection
队列接口,在Collection接口的接触上添加了增删改查接口定义,一般默认是先进先出,即FIFO,除了优先队列和栈,优先队列是自己定义了排序的优先顺序,队列中不允许放入null元素。
下面是源码:
boolean add(E e); //插入一个元素到队列,失败时返回IllegalStateException (如果队列容量不够)
boolean offer(E e); //插入一个元素到队列,失败时返回false
E remove(); //移除队列头的元素并移除
E poll(); //返回并移除队列的头部元素,队列为空时返回null
E element(); //返回队列头元素
E peek(); //返回队列头部的元素,队列为空时返回null
主要的子接口以及实现类有:
Deque(接口):Queue的子接口,双向队列,可以从两边存取
ArrayDeque:Deque的实现类,底层用数组实现,数据存贮在数组中
AbstractQueue:Queue的子接口,仅实现了add、remove和element三个方法
PriorityQueue:按照默认或者自己定义的顺序来排序元素,底层使用堆(完全二叉树)实现,使用动态数组实现,
BlockingQueue: 在java.util.concurrent包中,阻塞队列,满足当前无法处理的操作。
(2) Map接口
定义双列集合的规范Map,每次存储一对元素,即key和value。
key的类型可以和value的类型相同,也可以不同,任意的引用类型都可以。
key是不允许重复的,但是value是可以重复的,所谓重复是指计算的hash值系统。
下面的源码的方法:
V put(K key, V value); // 添加元素
V remove(Object key); // 删除元素
void putAll(Map extends K, ? extends V> m); // 批量添加
void clear() // 移除所有元素
V get(Object key); // 通过key查询元素
int size(); // 查询集合大小
boolean isEmpty(); // 集合是否为空
boolean containsKey(Object key); // 是否包含某个key
boolean containsValue(Object value); // 是否包含某个value
Set keySet(); // 获取所有key的set集合
Collection values(); // 获取所有的value的set集合
Set> entrySet(); // 返回键值对的set,每一个键值对是一个entry对象
boolean equals(Object o); // 用于比较的函数
int hashCode(); // 计算hashcode
default V getOrDefault(Object key, V defaultValue) // 获取key对应的Value,没有则返回默认值()
default void forEach(BiConsumer super K, ? super V> action) {} // 遍历
default void replaceAll(BiFunction super K, ? super V, ? extends V> function) {} // 批量替换
// 缺少这个key的时候才会添加进去
// 返回值是是key对应的value值,如果不存在,则返回的是刚刚放进去的value
default V putIfAbsent(K key, V value) {}
default boolean remove(Object key, Object value) {} // 移除元素
default boolean replace(K key, V oldValue, V newValue) {} // 替换
default V replace(K key, V value) {} //替换
// 和putIfAbsent有点像,只不过传进去的mappingFunction是映射函数,也就是如果不存在key对应的value,将会执行函数,函数返回值会被当成value添加进去,同时返回新的value值
default V computeIfAbsent(K key,Function super K, ? extends V> mappingFunction) {}
// 和computeIfAbsent方法相反,只有key存在的时候,才会执行函数,并且返回
default V computeIfPresent(K key,BiFunction super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {}
// 不管如何都会执行映射函数,返回value
default V compute(K key,BiFunction super K, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {}
default V merge(K key, V value,BiFunction super V, ? super V, ? extends V> remappingFunction) {}
值得注意的是,Map里面定义了一个Entry类,其实就是定义了一个存储数据的类型,一个entry就是一个.
Map的常用的实现子类:
HashMap:由数组和链表组成,线程不安全,无序。
LinkedHashMap:如果我们需要是有序的,那么就需要它,时间和空间效率没有HashMap那么高,底层是维护一条双向链表,保证了插入的顺序。
ConcurrentHashMap:线程安全,1.7JDK使用锁分离,每一段Segment都有自己的独立锁,相对来说效率也比较高。JDK1.8抛弃了Segment,使用Node数组+链表和红黑树实现,在线程安全控制上使用Synchronize和CAS,可以认为是优化的线程安全的HashMap。
HashTable:对比与HashMap主要是使用关键字synchronize,加上同步锁,线程安全。
(二)总结
这些集合原始接口到底是什么?为什么需要?
我想,这些接口其实都是一种规则/规范的定义,如果不这么做也可以,所有的子类自己实现,但是从迭代以及维护的角度来说,这就是一种抽象或者分类,比如定义了Iterator接口,某一些类就可以去继承或者实现,那就得遵守这个规范/契约。可以有所拓展,每个子类的拓展不一样,所以每个类就各有所长,但是都有一个中心,就是原始的集合接口。比如实现Map接口的所有类的中心思想都不变,只是各有所长,各分千秋,形成了大千集合世界。
【作者简介】:
秦怀,公众号【秦怀杂货店】作者,技术之路不在一时,山高水长,纵使缓慢,驰而不息。个人写作方向:Java源码解析,JDBC,Mybatis,Spring,redis,分布式,剑指Offer,LeetCode等,认真写好每一篇文章,不喜欢标题党,不喜欢花里胡哨,大多写系列文章,不能保证我写的都完全正确,但是我保证所写的均经过实践或者查找资料。遗漏或者错误之处,还望指正。
平日时间宝贵,只能使用晚上以及周末时间学习写作,关注我,我们一起成长吧~
④ JAVA集合框架的总结
1.数组把对象和数字形式的下标联系起来。它持有的是类型确定的对象,这样提取对象的时候就不用再作类型传递了。它可以是多维的,也可以持有primitive。但是创建之后它的容量不能改了。
2.Collection持有单个元素,而Map持有相关联的pair。
3.和数组一样,List也把数字下标同对象联系起来,你可以把数组和List想成有序的容器。List会随元素的增加自动调整容量。但是List只能持有Objectreference,所以不能存放primitive,而且把Object提取出来之后,还要做类型传递。
4.如果要做很多随机访问,那么请用ArrayList,但是如果要再List的中间做很多插入和删除的话,就应该用LinkedList了。
5.LinkedList能提供队列,双向队列和栈的功能。
6.Map提供的不是对象与数组的关联,而是对象和对象的关联。
HashMap看重的是访问速度,而TreeMap看重键的顺序,因而它不如HashMap那么快。而LinkedHashMap则保持对象插入的顺序,但是也可以用LRU算法为它重新排序。
7.Set只接受不重复的对象。HashSet提供了最快的查询速度。而TreeSet则保持元素有序。LinkedHashSet保持元素的插入顺序。
8.没必要再在新代码里使用旧类库留下来的Vector,Hashtable和Stack了。
容器类库是你每天都会用到的工具,它能使程序更简洁,更强大并且更高效。
随着Java的进一步完善,它的功能和易用性也得到提高,我有理由相信Java在计算机语言中所占的位置也会更加牢固,让喜爱Java的人更加喜爱它。祝愿Java一路顺风!
⑤ java.util的集合框架集合
java的集合框架为程序提供了一种处理对象组的标准方式。设计了一系列标准泛型接口:
⑴Collection ()接口,扩展了Iterable接口,位于集合层次结构的顶部,因此所有的集合都实现Collection接口,并提供了iterator()方法来返回一个迭代器。用add()方法添加对象,remove方法()删除元素,clear()删除集合所有元素(size=0),contains()方法查看集合是否包含对象,toArray()方法返回集合元素数组,equals()方法比较两个集合是否相等,size()方法返回集合中元素的数目,isEmpty()判断集合是否为空,hashCode()返回调用集合的散列码,iterator()返回调用集合的迭代器。
⑵List()接口,扩展了Collection接口,存储一个序列的元素(列表基于0的索引),可以包含重复的元素,但不能有null值。获得特定位置的对象调用get()方法,用set()方法给特定位置元素赋值,用indexOf()或lastIndexOf()方法分别获得对象的第一个实例或最后一个实例所在的位置,subList()方法取子列表,listIterator()返回一个迭代器。
⑶Set接口,扩展了Collection接口,该集合不允许存在相同的元素(包括唯一null值)。SortedSet接口,扩展了Set接口并声明自已是升序的集合。First()或Last()方法分别获得第一或最后一个对象,subSet()获得子集,headSet()和tailSet()方法分别获得从头开始或直到末尾的子集。
⑷Queue(队列)接口,扩展了Collection接口,并声明一个队列行为(FIFO,先进先出列表)。Offer()方法在队列尾插入元素。element()和peek()方法获得但不移除队列的第一个元素,如果队列为空,element()抛出NoSuchElementException异常,peek()返回null。poll()和remove()方法获得并移除队列的第一个元素,如果队列为空,poll()返回null,remove()抛出异常。
⑸Comparator(比较器)接口,定义了两个方法:compare()和equals()方法,通过改写compare()方法,能够改变对象排序的方式。
⑹Iterator(迭代器)接口、ListIterator(列表迭代器,可进行双向遍历)接口,一般来说,使用迭代器在集合中遍历时应遵循下面的步骤:一通过集合的iterator()得到一个指向集合开始处的迭代器:Iterator itr=collectionObject.iterator();二设置一个判断是否有下一个元素的循环:如while(itr.hasNext()){。三在循环中取出下一个元素:如Object element=itr.next();
⑺RandomAccess(随机访问)接口。被ArrayList类和遗留的Vector类实现。
⑻Map(映射)接口、Map.Entry (Map的嵌套类、内部类)接口、SortedMap(默认按key键升序排列的映射)接口。映射是将键映射到值的对象,一个映射不能包含重复的键;每个键最多只能映射一个值。Map接口提供三种collection 视图:键集、值集合或键-值映射关系集。映射不是集合,因为它们不实现Collection接口,但是可以通过使用entrySet()方法获得键-值映射关系的集合视图跟效果,或使用keySet()方法获得键的集合视图,使用values()方法获得值的集合视图。put()方法将值放入映射中,get()得到与键k相关联的值。SortedMap接口增加了获取子映射的headMap()、tailMap()、subMap()方法和获取首尾键的firstKey()、lastKey()方法。Map.Entry接口定义了获取键值的getKey()、getValue()方法和替换值的setValue()方法。
Collection集合的有序是Set,Map的有序是TreeMap。
异常:试图增加一个不兼容的对象到集合或映射中,将抛出ClassCastException;如果使用无效索引,抛出IndexOutOfBoundException;null不允许存在于集合或映射中,如果试图使用null对象,抛出NullPointException;当修改不可改变的集合或映射时,抛出UnsupportedOperationException;当调用下一个对象不存在时,抛出NoSuchElementException;集合框架接口示意(父类∈子类):1、Collection∈⑴List,⑵Set∈SortedSet。2、Map∈SortedMap。
⑥ JAVA集合框架的介绍
Java,是由Sun公司于1995年推出的编程语言。用Java实现的HotJava浏览器(支持Java applet)显示了Java的魅力:跨平台、动态的Web、Internet计算。从此,Java被广泛接受并推动了Web的迅速发展,常用的浏览器现在均支持Java applet。集合框架是为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。任何集合框架都包含三大块内容:对外的接口、接口的实现和对集合运算的算法。