java语言学习（8）

第十二章

• 集合框架体系

• Collection

  • List

    • ArrayList

    • LinkedList

    • Vector

  • Set

    • HashSet

    • LinkedHashSet

    • TreeSet

• Map

  • HashMap

    • LinkedHashMap

  • Hashtable

    • Properties

  • TreeMap

集合的理解和好处

数组

• 长度开始时必须指定，而且一旦指定，不能更改

• 保存的必须为同一类型的元素

• 使用数组进行增加/删除元素比较麻烦

集合

• 可以动态保存任意多个对象，使用比较方便

• 提供了一系列方便的操作对象的方法：

  • add

  • remove

  • set

  • get（index）

• 使用集合添加，删除新元素的代码简洁

补充：集合可分为两类，单列集合和双列集合

• Collection接口有两个重要的子接口 List Set，他们实现子类都是单列集合

• Map接口的实现子类，存放的K-V

Collection接口

• Collection实现子类可以存放多个元素，每一个元素可以是Object

• 有些Collection的实现类，可以存放重复的元素，有些不可以

• 有些Collection的实现类，有些是有序的（List），有些是没序的（Set）

• Collection接口没有直接的实现子类，是通过他的接口Set和List来实现的

常用方法

• add （Object） 添加单个元素

• remove（Object / or） 删除指定元素

• contains 查找元素是否存在

• size 获取元素个数

• isEmpty 判断是否为空

• clear 清空

• addAll（Collection ） 添加多个元素

• containsAll（Collection） 查找多个元素是否都存在

• removeAll（Collection） 删除多个元素

Collection接口遍历元素的方式

方式一：使用Iterator （迭代器）

• Iterator对象称为迭代器，主要用于遍历Collection集合中的元素

• 所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator（）方法，用以返回一个实现了Iterator接口对象，即可以返回一个迭代器

• Iterator 仅用于遍历集合，Iterator本身不存放对象

• 在调用next（）方法之前必须要调用hasNext()进行检测，否则会抛出NoSuchElementException异常

• 当退出while循环后，这时iterator迭代器，指向最后一个元素

• 如果想再次使用该迭代器遍历，需要重置迭代器

• iterator = col.iterator();

    public class data01{
        @SuppressWarnings({"all"})
        //忽略所有的警告
        public static void main(String[] args) {
            Collection arrayList = new ArrayList();
            arrayList.add("Dog");
            arrayList.add("Cat");
            Iterator iterator = arrayList.iterator();
            //首先需要先得到这个迭代器
            //这里while的快速生成 itit
            while (iterator.hasNext()) {
                Object obj =  iterator.next();
                System.out.println(obj);
            }
        }
    }

补充：ctrl + j 显示快捷键

方式二：for循环增强（底层仍然是迭代器）

List接口

List接口是Collection接口的子接口

• List集合类中元素有序（即添加顺序和取出顺序一致）

• List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引

• List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素

• 常用的接口实现类

  • ArrayList

  • LinkedList

  • Vector

方法

• add（index，obj）

  • 在index中插入

  • 无index，默认为最后面

• addAll（index，collection）

• get（index） 获取index位置的元素

• indexOf(obj) 返回当前集合中第一次出现的位置

• lastIndexOf(obj) 返回当前集合中最后一次出现的位置

• remove（index） 移除指定index位置的元素，并返回该元素

• set（index，obj）将index位置的元素替换成obj

• subList（fromIndex，toIndex）返回从fromIndex 到 toIndex位置的子集合（左闭右开）

补充：List接口下面的类，可以用普通for循环

注意事项

• ArrayList可以加入null，并且多个

• ArrayList是由数组来实现数据存储的

• ArrayList基本等同于Vector，除了ArrayList是线程不安全（执行效率高），在多线程情况下，不建议使用ArrayList

ArrayList底层结构和源码分析

• ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData

  • transient Object[] elementData;

  • transient 表示瞬间，短暂，表示该属性不会被序列化

• 当后创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0，第一次添加，则扩容elementData为10，入需要再次扩容，则扩容elementData为1.5倍

• 如果使用的是指定大小的构造器，则初始ekementData容量为指定大小，如果需要扩容，则直接扩容elementData的1.5倍

Vector

• Vector底层也是一个对象数组

  • protected Object[] elementData

• Vector 是线程同步的，即线程安全，Vector类的操作方法带有synchrinized

• 在开发中，需要线程同步安全时，考虑使用Vector

LinkedList

• 底层实现了双向链表和双端队列

• 可以添加任意元素（元素可以重复）

• 线程不安全，没有实现同步

泛型

使用传统的方法的缺点：

• 不能对加入到集合中的数据类型进行约束（不安全）

• 遍历的时候，需要进行类型转换，如果集合中的数据量较大，对效率有影响

  ArrayList arryList = new ArrayList()；

说明：

• ArrayList 表示放到ArrayList 集合中的元素都是Dog类型

• 如果编译器发现添加的类型不满足要求，就会报错

• 在遍历的是，可以直接去除Dog类型，而不是Object

泛型的好处

• 编译时，检查添加的元素类型，提高了安全性

• 减少了类型转换的次数，提高了效率

泛型介绍

• 泛型又称参数化类型，是JDK5.0 出现的新特性，解决数据类型的安全性问题

• 在类声明或实例化时子只要指定好需要的具体的类型即可

• Java泛型可以保证如果程序在编译时没有发出警告，运行时就不会产生ClassCastException异常。同时，代码更加简洁，健壮

• 泛型的作用是：可以在类声明时通过一个标识表示类中某个元素的类型，或者是某个方法的返回值的类型，或者是参数的类型

  //E 表示 s的数据类型，该数据类型是在定义Person对象的时候指定的，即在编译期间就确定E是什么类型

    class Person<E>{
        E s;
        public Person(E s){
            this.s = s;    
        }
        public E f(){
            return s;
        }
    }

泛型语法

• 泛型的声明

  • interface 接口 {}

  • class 类<K,V>{}

  • 其中，T，K，V不代表值，而是表示类型

  • 任意字母都可以。常用T表示，是Type的缩写

• 泛型的实例化

注意细节

• <>里面只能是引用类型

• 在指定泛型具体类型后，可以传入该类型或者其子类型

• 实际开发中

  • ArrayList a = new ArrayList<>();

  • 后面会把<>里面的内容省略

自定义泛型

class Tiger<T,R,M>{

}

• Tiger 后面泛型，所以我们把Tiger就称为自定义泛型类

• 范式的标识符，一般都是大写字母

• 泛型标识符可以有多个

• 普通成员可以使用泛型（属性，方法）

• 使用泛型的数组不能初始化

  • 类型没有确定下来，编译器不知道开多大空间

• 静态方法不能使用泛型

  • 因为静态是和类相关的，在类加载时，对象还没创建

自定义泛型接口

• 接口中，静态成员也不能使用泛型

• 泛型接口的类型在继承接口或者实现接口时确定

• 没有指定类型，默认Objec

自定义泛型方法

• 基本语法

  • 修饰符 <T,R> 返回类型 方法名（参数列表）{}

• 泛型方法，可以定义在普通类中，也可以定义在泛型类中

• 当泛型方法被调用时，类型会确定

• public void eat(E e){}

  • 修饰符后面没有<>

  • 该方法不是泛型方法，而是使用了泛型

泛型的继承和通配符

//不允许这样写
List<Object> list = new ArrayList<String>();

通配符

• <?> 支持仍以泛型类型
• <? extend A> 支持A类以及A类的子类，规定了泛型的上限
• <? super A>支持A类以及A类的父类，不限于直接父类，规定了泛型的下限

栈和队列

栈

基本理解：Stack 是一个类，可以直接创建对象

Queue

基本理解：Queue是一个接口，不能直接实现

• 访问第一个元素

  • peek （安全）

  • element（不安全）

• 出队

  • poll（安全）

  • remove（不安全）

• 入队

  • offer（安全）

  • add（不安全）

内部类

内部类表示的事物是外部类的一部分

内部类单独出现没有任何意义

比如说：迭代器

内部类的访问特点

• 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有

• 外部类要访问内部类的成员，必须创建对象

匿名内部类

本质：隐藏了名字的内部类

使用场景：当方法的参数是接口或者类时，并且这个接口或者是对象只使用一次，就可以用匿名内部类