Java集合框架详解-优快云博客

Java类集

1.Java类集产生及Collection接口

——JDK1.2——java.util.

1.1Java类集

类集实际上就是一组动态数组（解决数组的定长问题）

1.2Collection接口

（单个对象保存的最顶层父接口）
Collection接口以及其子接口，在每次进行数据操作时只能对单个对象进行处理。
publilc interface Collection<E> extends Iterable<E>
Iterable<E>:迭代器接口，就是为了遍历集合
Collection接口中提供的核心方法：

iterator():取得类集的迭代器，JDK1.5之前直接写在Collection接口中。
add(T t):向类集中添加数据

Collection接口只定义了存储数据的标准，但无法区分存储类型，因此在实际中我们往往使用两个子接口List（允许数据重复）和Set（不允许数据重复），一般不直接使用Collection接口。

2.List接口

再进行单个集合处理时，优先考虑List接口，在List接口中，拓展了两个重要方法（List接口独有）：

public E get(int index)//根据索引下标取得数据
public E set(int index,E element)//根据索引更新数据，返回修改前数据

List接口有三个重要子类：ArrayList、Vector、LinkedList（使用时无区别），List接口要想保存自定义类的对象，该类必须覆写equals（）来使用contains（）和remove（）等方法。

重要：ArrayList、Vector、LinkedList的区别？？

ArrayList和Vector的区别
1.出现版本
ArrayList：JDK1.2
Vector：JDK1.0
2.初始化策略
ArrayList采用懒加载策略，在构造方法阶段并不初始化对象数组，在第一次添加元素时才初始化对象数组大小为10.
Vector在无参构造执行后将对象数组初始化为10.
3.扩容策略
ArrayList扩容时，新数组大小变为原数组的1.5倍
Vector扩容时，新数组大小变为原数组的2倍
4.线程安全性
ArrayList采用异步处理，线程不安全，效率较高
Vector采用在方法上加锁，线程安全，效率较低
5.遍历
Vector支持较老的迭代器Enumeration，而ArrayList不支持。
–
ArrayList、LinkedList区别：
LinkedList底层采用双向链表实现，ArrayList底层采用数组实现。

3.Set接口

（不允许数据重复，没有扩充方法）
Set接口常用子类：HashSet、TreeSet

HashSet
1.底层使用哈希表+红黑树
2.允许存放null，无序存储
TreeSet
1.底层使用红黑树
2.不允许出现空值，有序存储
3.自定义类要想保存到TreeSet中，要么实现Comparable接口，要么向TreeSet传入比较器Compartor接口。

在Java中，若想实现自定义类的比较，提供了以下两个接口：
（1）java.lang.Comparable

1.若一个类实现了Comparable接口，就意味着该类支持排序。存放该类的Collection或数组。可以直接通过Collection.sort()或Arrays.sort（）排序。
2.实现了Comparable接口的类可以直接存放在TreeSet或TreeMap中。
核心方法： public int compareTo(T o)
返回值的三种情况：
返回正数：当前对象大于目标对象
返回0：当前对象等于目标对象
返回负数：当前对象小于目标对象

（2）Comparator（外部排序接口）

若要控制某个自定义类的顺序，而该类本身不支持排序（类本身没有实现Comparable接口），我们可以建立一个该类的“比较器”来进行排序，比较器实现Comparator接口即可。
核心方法：public int compare(T o1,T o2)

（3）二者关系

Comparable 是排序接口，若一个类实现了Comparable接口，意味着该类支持排序，是一个内部比较器（自己去和别人比）；
Comparator接口是比较器接口，类本身不支持排序，专门有若干个第三方的比较器（实现了Comparator接口的类）来进行类的排序，是一个外部比较器（策略模式）

重复元素判断
TreeSet与TreeMap依靠Comparator或Comparable接口来区分重复元素。自定义类要想保存在TreeSet或TreeMap中：
（1）要么该类实现Comparable接口，覆写compareTo()；
（2）要么实现一个比较器传入TreeSet或TreeMap来进行外部比较。

而HashSet与HashMap并不依赖比较接口，此时要想区分自定义元素是否重复，要同时覆写equals和hashCode方法。
先调用hashCode（）计算出对象哈希码决定存放的数据桶，而后使用equals（）来比较元素是否相等，若相等，则不再放置元素；若equals（）返回false，则在相同桶之后使用链表将若干元素连起来。（Object提供的hashCode（）默认使用对象的地址进行哈希）。
若两个对象equals（）返回true，那么他们的哈希码必然相等，但是两个对象的hashCode相等，equals不一定true，当且仅当equals（）与hashCode（）均返回true，才认为两个对象真正相等。

4.集合输出（迭代器输出）

4.1迭代输出—terator接口

两个核心方法：

boolean hasNext():判断是否还有元素
E next():取得下一个元素

只能从前向后输出，调用Collection集合子类的iterator()取得内置迭代器，使用以下输出格式：

while(iterator.hasNext()){
	System.out.println(iterator.next());
}

4.2双向迭代接口—ListIterator

List接口提供，Set不支持，除了hasNext()和next()以外，还有两个方法：

boolean hasPrevious():判断是否有上一个元素
E previous():取得上一个元素

要想使用从后向前遍历集合，至少要先从前向后遍历一次才可使用。

4.3Enumeration枚举输出

Vector类支持，两个核心方法：

boolean hanMoreElements():判断是否有下一个元素
E nextElements():取得下一个元素

4.4for-each输出

所有子类都满足，能使用foreach输出的本质在于各个集合类都内置了迭代器。

fail-fast机制

ConcurrentModificationException发生在Collection集合使用迭代器遍历时，使用了集合类提供的修改集合内容方法报错。而如果使用Iterator迭代器的remove()不会出现此错误。
final void checkForComodification(){
		if(modCount != exceptesModCount)
			throw new ConcurrentModificationException();
}
Collection集合中的modCount表示当前集合修改的次数；
expectedModCount是迭代器中记录当前集合的修改次数，当取得集合迭代器时，expectedModCount = modCount,换言之，迭代器就是当前集合的一个副本，fail-fast策略保证了所有用户在进行迭代遍历时，拿到的数据一定是最新的数据。
fail-safe
不会产生ConcurrentModificationEception异常，
juc包下的所有线程安全集合（CopyOnWriteArrayList）

5.Map集合

Map接口是java中保存二元偶对象（键值对）的最顶层接口。
public interface Map <K,V>

5.1核心方法

public V put(K key,V value)//向Map中添加数据
public V get(K key)//根据指定的key值取得相应的value值，若没有key值，返回null
public Set<	k> keySet()//返回所有key值集合，key不能重复
public Set<Map.Entry<K,V>>  entrySet()//将map集合变为set集合
public Collection<V> values()//返回所有value值，value可以重复

Map接口有以下四个子类：HashMap，TreeMap，HashTable，ConcurrentHashMmap
HashaMap类比HashTable！

1.HashMap允许key和value值为null，且key值有且只有一个为null，value值可以有任意多个为null；HashTable：key与value都不能为null，否则出现NullPointerException。
2.HashaMap:JDK1.2;HashTable:JDK1.0
3.HashMap异步处理，效率高，线程不安全；HashTable使用方法上加锁，效率低，线程安全。
4.HashMap底层使用哈希表+红黑树；HashTable底层使用哈希表。

6.poperties属性文件操作

<K,V>格式，且无论key，value都是String类型。

setProperty(String key,String value):Object//设置属性
getProperty(String key):String//若没有指定key，返回null
getProperty(String key,String defaultvalue)//若未指定key，返回默认值
 // 将资源文件输入输出到目标终端:
 store(OutputStream out,String comment)//输出到目标终端
 load(InputSyream in)//从目标终端中读取数据

7.Collections工具类

7.1将线程不安全集合包装为线程安全集合

在add、remove等修改方法中使用同步代码块保证线程安全，效率较低。要使用线程安全集合，推荐使用juc包下的并发集合类（ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList）

7.2集合排序

Collection.sort(集合名称)

7.3集合反转

Collection.reverse(集合名称)

8.Stream数据流

核心方法:Stream<E> stream()//取得Stream流
常用方法：

//1.forEach集合输出
list.forEach(System.out::println);
//2.filter数据过滤
stream.filter(e->e%2==0).count();
//3.取得最大、最小值：max、min
stream.max(Interger::compareTo).get();