Java核心类库精讲-优快云博客

java学习（六）

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java学习（六）

java基础类库（部分）

String、StringBuffer、StringBuilder类

String类是不可变类，即一旦创建，这个对象中的字符串无法更改
StringBuffer类代表字符串可变的对象。
StringBuilder和StringBuffer基本相似，但后者是线程安全的，前者性能略高。

补充：char和byte的区别

byte 是字节数据类型，是有符号型的，占1 个字节；大小范围为-128—127 。
char 是字符数据类型，是无符号型的，占2字节(Unicode码），大小范围是0—65535 ，char是一个16位二进制的Unicode字符，JAVA用char来表示一个字符，char可以表示中文字符。
char、byte、int对于英文字符，可以相互转化

BigDecimal类

创建BigDecimal类对象时，一定要使用String类对象作为构造器参数，如果用浮点数类型则会出现不精确的值。

Java日期、时间

java.util包下的Date、Calender类，存在设计缺陷且难用，官方已不建议使用，因此Java8新增了java.time包。

java集合

主要由两个接口派生而出：Collection和Map

Collection主要派生的接口有：Set（数学概念上的集合）、Queue、List（类似数组）。

Map主要派生的有：xxxMap（键值对）。

内部存储的对象均是对象的引用，如果用外部引用变量修改对象的值，那么集合中的值也会改变。
lambda表达式遍历的原理

Java8 的Iterable接口（Collection接口的父接口）增加了一个foreach(Consumer action)默认方法，这个方法的参数是个Consumer类对象，而Consumer类实际上是个函数式接口，因此可以通过Collection类对象直接调用foreach方法，并传入一个lambda表达式来遍历集合中的对象。
Iterator接口

注意：和Iterable接口完全不同

四种方法：

boolean hasNext();

Object next();

void remove();删除集合中上一次next返回的元素，这是在迭代时修改集合元素的唯一可用的办法，使用Iterator访问Collection集合的元素时，不能用其他任何方法改变其中的元素，否则会引发异常。

void forEachRemaining(Consumer action);用于遍历集合元素，但在遍历过程中并没有生成集合元素的副本，而是直接操作集合内的元素，可以传入lambda表达式；和Java5提供的foreach循环不同，foreach循环只能读取迭代的值，不能够去修改值。
Predicate 操作

Predicate是函数式接口，但其接收的对象是谓词，即为true或者false，故返回值只能是这两个之一。
Stream编程

语法糖，减少代码量，有写脚本的感觉。
==、equals()与hashCode()

==仅当两个变量的内存地址完全相同返回true；

equals()仅当两个变量的内容相同，返回true；

hashCode()：以 java.lang.Object来理解,JVM每new一个Object,它都会将这个Object丢到一个Hash哈希表中去,这样的话,下次做Object的比较或者取这个对象的时候,它会依据对象的hashcode再从Hash表中取这个对象。这样做的目的是提高取对象的效率。对哈希冲突的处理类似于数据库对溢出桶的处理，会放在同一个hash链表中，但此时只能依据equals方法来比较了。Object.hashCode不能够代表内存地址

当使用hash容器的时候，若使用自定义的类，则必须同时改写equals()方法和hashCode()方法，因为像HashSet类这样的类，比较两个对象是否相同是基于equals和hashCode的。
Set
1. HashSet
  1. 元素无序
  2. 多线程同步需要开发人员自主实现
  3. 集合元素值可以是null
  4. 基于equals和hashCode方法来判断对象是否相同，当hashCode相同时，会调用equals方法，此时查询效率降低
  5. 效率高
2. TreeSet
  1. 实现了SortedSet接口，内部元素有序
  2. 自定义排序
    
    可以自己重写传入对象的compareTo(Object obj)方法，从而达到自定义排序的目的
    
    可以自己实现TreeSet的Comparator接口，自定义TreeSet的排序方式
3. EnumSet
  
  主要是针对enum枚举类型的操作
List
1. List判断对象是否相等仅仅基于equals方法；
2. List提供了listIterator()方法，该方法返回ListIterator对象，这个对象继承了Iterator接口，额外增加了反向迭代和在指定位置插入元素的功能。
3. ArrayList和Vector类
  
  这两个类是基于Object[]数组实现的List类，使用initialCapacity参数设置数组长度，增加元素时，该参数会自动增加，当批量添加时，使用ensureCapacity(int minCapacity)方法（使Object[]长度增加大于等于minCapacity的值）可以指定initialCapacity大小，提高效率；也可以用trimToSize()将容器大小减小到当前元素个数以节省存储空间。Vector类有很多缺点，也比较古老和混乱，完全可以用ArrayList类替代它。（ArrayList是线程不安全的，但可以用Collections类解决这个问题）
  
  此外，Stack作为Vector的子类，也可以用ArrayDeque替代。
4. Arrays工具类提供的asList方法能够将数组或指定个数的对象转换成Arrays.ArrayList内部类对象，不支持任何要更改该集合长度的操作，只能遍历访问。
Queue

除了FIFO的原始类型以外，还提供Deque接口，通过这个接口可以实现栈式LIFO，典型代表是ArrayDeque类；还有PriorityQueue类，可用于实现大根堆和小根堆，其自定义排序方式和TreeSet基本相同。

LinkedList也实现了Deque接口，既能当成双端队列使用，也能当作栈来使用，但他是基于链表实现的，随机访问的性能较差。
Map
1. HashMap是Hashtable的替代品，前者线程不安全，后者线程安全，但后者过时了。
2. HashMap只允许一个key为null，因为他的key不可重复，value则无限制。
3. HashMap和Hashtable都是基于equals方法来判断value是否相等的；但判断key是否相等则是同时要看元素的equals和hashCode()
4. Properties相当于一个key、value都是String类型的Map，专门用于文件读写
5. TreeMap，类似于TreeSet，基于红黑树实现
6. WeakHashMap，主要区别是其内部保留的是对实际对象的弱引用，如果其key的引用对象没有任何强引用，则可能会被垃圾回收，并被容器自动删除
7. IdentityHashMap和普通HashMap的区别在于，其比较两个key是否相等时，它不采用equals和hashCode，而是直接采用==严格相等来判断。
8. EnumMap，根据enum枚举类来创建对象（以enum类的值作为keySet），但不允许key是null
有关Hash容器中的可变元素的修改

如果修改Hash容器中的可变元素的值（key），会导致索引错乱，而且只能对没有被修改过的键值对进行操作。

原因如下：

HashMap底层是使用Entry对象数组存储的，而Entry是一个单项的链表。当调用一个put()方法将一个键值对添加进来时，先使用hash()函数获取该对象的hash值，然后调用indexFor方法查找到该对象在数组中应该存储的下标，假如该位置为空，就将value值插入，如果该下标出不为空，则要遍历该下标上面的对象，使用equals()方法进行判断，如果遇到equals()方法返回真的则进行替换，否则将其插入。查找时只需要查询通过key值获取获取hash值，然后找到其下标，遍历该下标下面的Entry对象即可查找到value。

可见，当向hash容器中添加元素的时候就会先计算好不变的hash索引了，所以再修改已有的元素一定会导致找不到。
HashSet和HashMap的性能考虑

负载因子=size/capacity，负载极限（0~1），负载因子到达负载极限（默认值是0.75）时，hash表会自动程碑增长，重新分配对象，进行再哈希，应该避免这种情况的发生，负载极限0.75的取值是查询性能和内存开销的折中。

Collections工具类

实现多线程安全

public class SynchronizedTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Collection c = Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
        List list = Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
        Set s = Collections.synchronizedCollection(new HashSet());
        Map m = Collections.synchronizedCollection(new HashMap());
    }
}

生成只读集合

emptyXxx()返回空对象(List、SortedSet、Set、Map、SortedMap等)

singletonXxx(p)返回仅含一个元素的对象(List或Map)

unmodifiableXxx(p)返回指定集合对象的不可变视图(List、SortedSet、Set、Map、SortedMap等)