本文深入讲解Java集合框架，包括Collection、List、Set、Map等核心接口及其实现类，如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap等。文章还介绍了迭代器、foreach循环的使用方法，以及Collections工具类的功能。
目录：
集合的作用
集合的框架
Collection接口中的常用方法（代码）
补充一个小“”芝士“”： foreach循环的使用
Collection接口的子接口之一——List接口
ArryayList的源码分析
LinkedList的源码分析
Vector的源码分析
Collection接口的子接口之一——Set接口
HashSet底层代码原理
LInkHashSet底层代码原理
Java比较器：自然排序（Compareable接口）、定制排序（Comparator接口）
TreeSet底层代码
Collection接口的子接口之一——Map接口
Map接口的底层原理
Map中定义的方法(代码)
Propertise处理属性文件
Collections工具类的使用
集合的作用
数组、集合都是对多个数据进行存储操作的结构。
Java集合就像是一种容器，可以动态地把多个对象的引用放入到容器中。
既然集合跟数组的作用一样，我们为什么要使用数组呢？因为我们使用数组时会遇到以下几个缺点可以通过使用集合来解决：
1.一旦初始化后，其长度就不可修改了；
2.数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作非常不便，同时效率不高；
3.想要获取数组中实际元素个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用；
4.数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求就不能满足。
集合的框架
来看一张图就能非常明白：
Collection接口中的常用方法（代码）
直接看代码示例：
1.add(Object e):将元素e添加到集合coll中
2.size():获取添加的元素的个数
3.addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
4.clear():清空集合元素
5.isEmpty():判断当前集合是否为空
6.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
7.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
8.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。
9. removeAll(Collection coll1):差集：从当前集合中移除coll1中所有的元素。
10.retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合
11.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同。
12.hashCode():返回当前对象的哈希值
13.将集合转换为数组：toArray()
拓展：将数组转换为集合:调用Arrays类的静态方法asList()
14.集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
package java2;
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Date;
/**
* Collection接口中的方法的使用
* 1.add(Object e):将元素e添加到集合coll中
* 2.size():获取添加的元素的个数
* 3.addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
* 4.clear():清空集合元素
* 5.isEmpty():判断当前集合是否为空
*
* @author 新时代好少年
* @create 2019 下午 4:08
*/
public class CollectionTest {
@Test
public void test1(){
//声明Collection方法
Collection coll = new ArrayList();
//add(Object e):将元素e添加到集合coll中
coll.add("AA");
coll.add("BB");
coll.add(123);//自动装箱
coll.add(new Date());
//size():获取添加的元素的个数
System.out.println(coll.size());//4
//addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
Collection coll1 = new ArrayList();
coll1.add(456);
coll1.add("CC");
coll.addAll(coll1);//把coll1加入到coll里
System.out.println(coll.size());//6
System.out.println(coll);
//clear():清空集合元素
coll.clear();
//isEmpty():判断当前集合是否为空
System.out.println(coll.isEmpty());
}
}
package javaDemo;
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;
/**
* Collection接口中声明的方法的测试
* 6.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
* 7.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
* 8.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。
* 9. removeAll(Collection coll1):差集：从当前集合中移除coll1中所有的元素。
* 10.retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合
* 11.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同。
* 12.hashCode():返回当前对象的哈希值
* 13.将集合转换为数组：toArray()
* 拓展：将数组转换为集合:调用Arrays类的静态方法asList()
*
*
* 结论：
* 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时，要求obj所在类要重写equals()！！！
*
* @author shkstart
* @create 2019 上午 10:04
*/
public class CollectionTest {
@Test
public void test1(){
//先造集合
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new String("Tom"));
// Person p = new Person("Jerry",20);//自定义的一个Person类，形参为名字、年龄
// coll.add(p);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(false);
//1.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
//我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
boolean contains = coll.contains(123);
System.out.println(contains);//true,因为集合中包含
System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));//true,通过这里可以看出contains使用equals方法进行比较
// System.out.println(coll.contains(p));//true
System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//false -->true，这里想要结果为true，就需要在Pseron类中重写equals方法
//2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
Collection coll1 = Arrays.asList(123,4567);
System.out.println(coll.containsAll(coll1));
}
@Test
public void test2(){
//3.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。这里也用到了equal()方法
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
coll.remove(1234);
System.out.println(coll);
coll.remove(new Person("Jerry",20));
System.out.println(coll);
//4. removeAll(Collection coll1):差集：从当前集合中移除coll1中所有的元素。
Collection coll1 = Arrays.asList(123,456);
coll.removeAll(coll1);
System.out.println(coll);
}
@Test
public void test3(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
//5.retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合
// Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
// coll.retainAll(coll1);
// System.out.println(coll);
//6.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同。
Collection coll1 = new ArrayList();
coll1.add(456);
coll1.add(123);
coll1.add(new Person("Jerry",20));
coll1.add(new String("Tom"));
coll1.add(false);
System.out.println(coll.equals(coll1));
}
@Test
public void test4(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
//7.hashCode():返回当前对象的哈希值
System.out.println(coll.hashCode());
//8.将集合转换为数组：toArray()
Object[] arr = coll.toArray();
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.println(arr[i]);
}
//拓展：将数组转换为集合:调用Arrays类的静态方法asList()
List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
System.out.println(list);
List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
System.out.println(arr1.size());//1，因为会把new int[]{123, 456}当成一个元素
List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
System.out.println(arr2.size());//2，用Integer[]就是两个元素，分别为123，456
List arr3 = Arrays.asList(123, 456);
System.out.println(arr3.size());//2，这样写也是两个元素
}
}
迭代器Iterator接口：用于遍历集合元素。具体方法实现见下面代码。
迭代器的原理如下图，Iterator内部是有一个指针，开始时指针指向第一个红箭头的位置，调用next（）方法指针向下移动一格，指向123，继续调用next（）指针继续下移，以此类推...
Iterator内部定义了remove（）方法，由于指针开始位置没有指向任何元素，所以在没有next（）之前是不能调用remove（）的，同理，在next（）之后也不能连续调用remove（），因为指针没有下移，已经没有元素可以删除了。
package javaDemo;
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/**
* 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
* 1.内部的方法：hasNext() 和 next()
* 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，
* 默认游标都在集合的第一个元素之前。
* 3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()，这是iterator中的remove()
*
* @author 新时代好少年
*
*/
public class IteratorTest {
@Test
public void test1(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
//创建迭代器iterator的对象
Iterator iterator = coll.iterator();
//方式一：
// System.out.println(iterator.next());//出现集合第一个元素
// System.out.println(iterator.next());//出现集合第二个元素
// System.out.println(iterator.next());
// System.out.println(iterator.next());
// System.out.println(iterator.next());
// //报异常：NoSuchElementException
// System.out.println(iterator.next());
//方式二：不大推荐
// for(int i = 0;i < coll.size();i++){
// System.out.println(iterator.next());
// }
//方式三：推荐
////hasNext():判断是否还有下一个元素
while(iterator.hasNext()){
//next():①指针下移 ②将下移以后集合位置上的元素返回
System.out.println(iterator.next());
}
}
@Test
public void test2(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
//错误方式一：
// Iterator iterator = coll.iterator();
// while((iterator.next()) != null){
// System.out.println(iterator.next());
// }
//错误方式二：
//集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
while (coll.iterator().hasNext()){
System.out.println(coll.iterator().next());
}
}
//测试Iterator中的remove()
//如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，
// 再调用remove都会报IllegalStateException。
@Test
public void test3(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
//删除集合中"Tom"
Iterator iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()){
// iterator.remove();//在没有next()之前不要调用remove()
Object obj = iterator.next();
if("Tom".equals(obj)){
iterator.remove();
// iterator.remove();//这里不能写两次，在没有重新next()是不可以继续调remove()
}
}
//遍历集合
//因为想要重新遍历集合中的元素，之前iterator中的指针已经走到头了，所以要重新创建
iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
}
}
补充一个小“”芝士“”： foreach循环（增强for循环）的使用
package javaDemo;
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/**
* jdk 5.0 新增了foreach循环，用于遍历集合、数组
*
* @author shkstart
* @create 2019 上午 11:24
*/
public class ForTest {
@Test
public void test1(){
Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry",20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);
//for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
//内部仍然调用了迭代器。
for(Object obj : coll){
System.out.println(obj);
}
}
@Test
public void test2(){
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
//for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
for(int i : arr){
System.out.println(i);
}
}
//练习题
@Test
public void test3(){
String[] arr = new String[]{"MM","MM","MM"};
// //方式一：普通for赋值
// for(int i = 0;i < arr.length;i++){
// arr[i] = "GG";
// }
//方式二：增强for循环
for(String s : arr){
s = "GG";
}
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.println(arr[i]);
}
}
}
Collection接口的子接口之一——List接口
List集合类中的元素有序、且可重复，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。它相当于“动态”数组,替换原有的数组。
List接口的实现类常用的有：ArryList、LinkList和Vector。
ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储
ArryayList的源码分析
jdk 7情况下：
ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
list.add(123); //底层原理：elementData[0] = new Integer(123);
...
list.add(11); //如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
因为容量不够就需要再创建一个新的数组，再把原来的数组移动到新的数组中非常占用资源消耗效率，所以建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(容量)；
jdk 8中ArrayList的变化：
ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
...
后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。
LinkedList的源码分析
LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
其中，Node定义为下面代码。体现了LinkedList的双向链表的说法
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
Vector的源码分析
jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。 在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。
List接口中的常见方法（代码）
1.void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
2.boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
3.Object get(int index):获取指定index位置的元素
4.int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
5.int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
6.Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
7.Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
8.List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
总结：
增：add(Object obj)
删：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
长度：size()
遍历：① Iterator迭代器方式
② 增强for循环
③ 普通的循环
package javaDemo;
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/**
代码测试顺序1/2/3，倒着看
*/
public class ListTest {
@Test
public void test3(){
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(456);
list.add("AA");
//方式一：Iterator迭代器方式
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println("***************");
//方式二：增强for循环
for(Object obj : list){
System.out.println(obj);
}
System.out.println("***************");
//方式三：普通for循环
for(int i = 0;i < list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}
@Test
public void test2(){
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(456);
list.add("AA");
list.add(new Person("Tom",12));
list.add(456);
//int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1.
int index = list.indexOf(4567);
System.out.println(index);
//int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在，返回-1.
System.out.println(list.lastIndexOf(456));
//Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
Object obj = list.remove(0);
System.out.println(obj);
System.out.println(list);
//Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
list.set(1,"CC");
System.out.println(list);
//List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
List subList = list.subList(2, 4);
System.out.println(subList);
System.out.println(list);
}
@Test
public void test1(){
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(456);
list.add("AA");
list.add(new Person("Tom",12));
list.add(456);
System.out.println(list);
//void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
list.add(1,"BB");
System.out.println(list);
//boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.addAll(list1);
// list.add(list1);
System.out.println(list.size());//9
//Object get(int index):获取指定index位置的元素
System.out.println(list.get(0));
}
}
Collection接口的子接口之一——Set接口
Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历。对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。
Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
HashSet、LInkHashSet底层代码原理
一、Set：存储无序的、不可重复的数据
以HashSet为例说明：
1. 无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
2. 不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。
二、添加元素的过程：以HashSet为例：
我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断
数组此位置上是否已经有元素：
如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1
如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2
如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：
equals()返回true,元素a添加失败
equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。
jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a
总结：七上八下
HashSet底层：是数组+链表的结构。
三、LinkedHashSet的原理
LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个数据和后一个数据。
优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet
四、要求：
向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码（散列码即哈希值）
重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。（简单来说：equals方法中使用的属性也在hashcode方法中使用来保证一致性）
package java1;
import org.junit.Test;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
/**
* 1. Set接口的框架：
*
* |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
* |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
* |----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
* |----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
* 对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
* |----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。
*
*
* 1. Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
*
* 2. 要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
* 要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
* 重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。
*
*
*/
public class SetTest {
/*
一、Set：存储无序的、不可重复的数据
以HashSet为例说明：
1. 无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
2. 不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。
二、添加元素的过程：以HashSet为例：
我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断
数组此位置上是否已经有元素：
如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1
如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2
如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：
equals()返回true,元素a添加失败
equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。
jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a
总结：七上八下
HashSet底层：数组+链表的结构。
*/
@Test
public void test1(){
Set set = new HashSet();
set.add(456);
set.add(123);
set.add(123);
set.add("AA");
set.add("CC");
set.add(new User("Tom",12));
set.add(new User("Tom",12));
set.add(129);
Iterator iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
}
//LinkedHashSet的使用
//LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个
//数据和后一个数据。
//优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet
@Test
public void test2(){
Set set = new LinkedHashSet();
set.add(456);
set.add(123);
set.add(123);
set.add("AA");
set.add("CC");
set.add(new User("Tom",12));
set.add(new User("Tom",12));
set.add(129);
Iterator iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
}
}
Java比较器：自然排序（Compareable接口）、定制排序（Comparator接口）
在讲TreeSet底层代码之前先得了解一个“芝士”：Java比较器
在Java中经常会涉及到对象数组的排序问题，那么就涉及到对象之间的比较问题。（这里要求大家会写出两个比较方法的代码）
Java实现对象排序的方式有两种：
●自然排序：java.lang.Comparable
●定制排序：java.util.Comparator
@Test
public void test2(){
Goods[] arr = new Goods[5];
arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
arr[4] = new Goods("microsoftMouse",43);
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
Comparable接口的使用举例： 自然排序
1.像String、包装类等实现了Comparable接口，重写了compareTo(obj)方法，给出了比较两个对象大小的方式。
2.像String、包装类重写compareTo()方法以后，进行了从小到大的排列
3. 重写compareTo(obj)的规则： 如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数， 如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数， 如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。
4. 对于自定义类来说，如果需要排序，我们可以让自定义类实现Comparable接口，重写compareTo(obj)方法。 在compareTo(obj)方法中指明如何排序
光说不用扯Du子，我们来看下方代码：
@Test
public void test2(){
Goods[] arr = new Goods[5];
arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
arr[4] = new Goods("microsoftMouse",43);
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
package javaDemo;
/**
* 商品类
*/
//1.实现Comparable接口
public class Goods implements Comparable{
private String name;
private double price;
public Goods() {
}
public Goods(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
@Override
public String toString() {
return "Goods{" +
"name='" + name + '\'' +
", price=" + price +
'}';
}
//指明商品比较大小的方式:按照价格从低到高排序,再按照产品名称从高到低排序
@Override
//2.重写compareTo方法
public int compareTo(Object o) {
// System.out.println("**************");
//3.判断比较的商品o是否为Goods类型
if(o instanceof Goods){
//4.将商品o进行强转
Goods goods = (Goods)o;
//方式一：
if(this.price > goods.price){
return 1;
}else if(this.price < goods.price){
return -1;
}else{
// return 0;//按照价格从低到高排序
return -this.name.compareTo(goods.name);//按照价格从低到高排序,再按照产品名称从高到低排序,因为这里name已经重写了String方法，所以直接用compareTo()比较即可
}
//方式二：
// return Double.compare(this.price,goods.price);
}
// return 0;
throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致！");
}
}
Comparator接口的使用举例： 定制排序
1.背景： 当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改代码， 或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作， 那么可以考虑使用 Comparator 的对象来排序
2.重写compare(Object o1,Object o2)方法，比较o1和o2的大小： 如果方法返回正整数，则表示o1大于o2； 如果返回0，表示相等； 返回负整数，表示o1小于o2。
@Test
public void test3(){
String[] arr = new String[]{"AA","CC","KK","MM","GG","JJ","DD"};
Arrays.sort(arr,new Comparator(){//因为只用到一次，我们使用匿名方式创建
//按照字符串从大到小的顺序排列
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
if(o1 instanceof String && o2 instanceof String){
String s1 = (String) o1;
String s2 = (String) o2;
return -s1.compareTo(s2);
}
// return 0;
throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
}
});
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
@Test
public void test4(){
Goods[] arr = new Goods[6];
arr[0] = new Goods("lenovoMouse",34);
arr[1] = new Goods("dellMouse",43);
arr[2] = new Goods("xiaomiMouse",12);
arr[3] = new Goods("huaweiMouse",65);
arr[4] = new Goods("huaweiMouse",224);
arr[5] = new Goods("microsoftMouse",43);
Arrays.sort(arr, new Comparator() {
//指明商品比较大小的方式:按照产品名称从低到高排序,再按照价格从高到低排序
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
if(o1 instanceof Goods && o2 instanceof Goods){
Goods g1 = (Goods)o1;
Goods g2 = (Goods)o2;
if(g1.getName().equals(g2.getName())){
return -Double.compare(g1.getPrice(),g2.getPrice());
}else{
return g1.getName().compareTo(g2.getName());
}
}
throw new RuntimeException("输入的数据类型不一致");
}
});
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
TreeSet底层代码
TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。所以不可以是两个不同类造的对象存入TreeSet。
1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。 2.两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口） 和 定制排序（Comparator）
package java1;
import org.junit.Test;
import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
/**
*
*/
public class TreeSetTest {
/*
1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。
2.两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口） 和 定制排序（Comparator）
3.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals().
4.定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals().
*/
@Test
public void test1(){
TreeSet set = new TreeSet();
//失败：不能添加不同类的对象
// set.add(123);
// set.add(456);
// set.add("AA");
// set.add(new User("Tom",12));
//举例一：
// set.add(34);
// set.add(-34);
// set.add(43);
// set.add(11);
// set.add(8);
//举例二：添加自定义的对象
set.add(new User("Tom",12));
set.add(new User("Jerry",32));
set.add(new User("Jim",2));
set.add(new User("Mike",65));
set.add(new User("Jack",33));
set.add(new User("Jack",56));
Iterator iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
}
@Test
public void test2(){
Comparator com = new Comparator() {//定制排序
//按照年龄从小到大排列
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
User u1 = (User)o1;
User u2 = (User)o2;
return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
}else{
throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
}
}
};
TreeSet set = new TreeSet(com);
set.add(new User("Tom",12));
set.add(new User("Jerry",32));
set.add(new User("Jim",2));
set.add(new User("Mike",65));
set.add(new User("Mary",33));
set.add(new User("Jack",33));
set.add(new User("Jack",56));
Iterator iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
}
}
package java1;
/**
*
*/
public class User implements Comparable{
private String name;
private int age;
public User() {
}
public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
System.out.println("User equals()....");
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
User user = (User) o;
if (age != user.age) return false;
return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
}
@Override
public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
//按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
@Override
public int compareTo(Object o) {
if(o instanceof User){
User user = (User)o;
// return -this.name.compareTo(user.name);
int compare = -this.name.compareTo(user.name);
if(compare != 0){
return compare;
}else{
return Integer.compare(this.age,user.age);
}
}else{
throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
}
}
}
Collection接口的子接口之一——Map接口
Map接口的框架图：
Map接口的底层原理
一、Map的实现类的结构： * |----Map:双列数据，存储key-value对的数据 ---类似于高中的函数：y = f(x) * |----HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value * |----LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。 * 原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。 * 对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。 * |----TreeMap:保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序 * 底层使用红黑树 * |----Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value * |----Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型 * * HashMap的底层：数组+链表 （jdk7及之前） * 数组+链表+红黑树 （jdk 8） 二、Map结构的理解： * Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例） * Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value --->value所在的类要重写equals() * 一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。 * Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry HashMap的底层实现原理 以jdk7为例说明： * HashMap map = new HashMap(): * 在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。 * ...可能已经执行过多次put... * map.put(key1,value1): * 首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。 * 如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1 * 如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值： * 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2 * 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较： * 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3 * 如果equals()返回true:使用value1替换value2。 * * 补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。 * * 在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。 * * jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同： * 1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组 * 2. jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[] * 3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组 * 4. jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。 * 4.1 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素） 4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。 * * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16 * DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75 * threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12 * TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8 * MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64 LinkedHashMap的底层实现原理（了解） * 源码中： * static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> { Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序 Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) { super(hash, key, value, next); } }
Map中定义的方法(代码)
1.添加、删除、修改操作：
Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
void clear()：清空当前map中的所有数据
2.元素查询的操作：
Object get(Object key)：获取指定key对应的value
boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
int size()：返回map中key-value对的个数
boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
3.元视图操作的方法：
Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
总结（常用方法）：
添加：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
修改：put(Object key,Object value)
查询：get(Object key)
长度：size()
遍历：keySet() / values() / entrySet()
//顺序为test1/2/3/4/5，从下往上看
public class MapTest {
/*
元视图操作的方法：
Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
*/
@Test
public void test5(){
Map map = new HashMap();
map.put("AA",123);
map.put(45,1234);
map.put("BB",56);
//遍历所有的key集：keySet()
Set set = map.keySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println();
//遍历所有的value集：values()
Collection values = map.values();
for(Object obj : values){
System.out.println(obj);
}
System.out.println();
//遍历所有的key-value
//方式一：entrySet()
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()){
Object obj = iterator1.next();
//entrySet集合中的元素都是entry
Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());
}
System.out.println();
//方式二：
Set keySet = map.keySet();
Iterator iterator2 = keySet.iterator();
while(iterator2.hasNext()){
Object key = iterator2.next();
Object value = map.get(key);
System.out.println(key + "=====" + value);
}
}
/*
元素查询的操作：
Object get(Object key)：获取指定key对应的value
boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
int size()：返回map中key-value对的个数
boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
*/
@Test
public void test4(){
Map map = new HashMap();
map.put("AA",123);
map.put(45,123);
map.put("BB",56);
// Object get(Object key)
System.out.println(map.get(45));
//containsKey(Object key)
boolean isExist = map.containsKey("BB");
System.out.println(isExist);
isExist = map.containsValue(123);
System.out.println(isExist);
map.clear();
System.out.println(map.isEmpty());
}
/*
添加、删除、修改操作：
Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
void clear()：清空当前map中的所有数据
*/
@Test
public void test3(){
Map map = new HashMap();
//添加
map.put("AA",123);
map.put(45,123);
map.put("BB",56);
//修改
map.put("AA",87);
System.out.println(map);
Map map1 = new HashMap();
map1.put("CC",123);
map1.put("DD",123);
map.putAll(map1);
System.out.println(map);
//remove(Object key)
Object value = map.remove("CC");
System.out.println(value);
System.out.println(map);
//clear()
map.clear();//与map = null操作不同
System.out.println(map.size());
System.out.println(map);
}
@Test
public void test2(){
Map map = new HashMap();
map = new LinkedHashMap();
map.put(123,"AA");
map.put(345,"BB");
map.put(12,"CC");
System.out.println(map);
}
@Test
public void test1(){
Map map = new HashMap();
// map = new Hashtable();
map.put(null,123);
}
}
Propertise处理属性文件
package javaDemo;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
public class PropertiesTest {
//Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
public static void main(String[] args) {
FileInputStream fis = null;
try {
Properties pros = new Properties();
fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
pros.load(fis);//加载流对应的文件
String name = pros.getProperty("name");
String password = pros.getProperty("password");
System.out.println("name = " + name + ", password = " + password);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
Collections工具类的使用
Collections是操作Set、List和Map等集合的工具类。它提供了一系列静态方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法。
Collections工具类如何使用？
package javaDemo;
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
* Collections:操作Collection、Map的工具类
*
*/
public class CollectionsTest {
/*
reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
Object min(Collection)
Object min(Collection，Comparator)
int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值
*/
@Test
public void test2(){
List list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(43);
list.add(765);
list.add(-97);
list.add(0);
//报异常：IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest")
// List dest = new ArrayList();
// Collections.copy(dest,list);
//正确的：
List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
System.out.println(dest.size());//list.size();
Collections.copy(dest,list);
System.out.println(dest);
/*
Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，
该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决
多线程并发访问集合时的线程安全问题
*/
//返回的list1即为线程安全的List
List list1 = Collections.synchronizedList(list);
}
@Test
public void test1(){
List list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(43);
list.add(765);
list.add(765);
list.add(765);
list.add(-97);
list.add(0);
System.out.println(list);
// Collections.reverse(list);
// Collections.shuffle(list);
// Collections.sort(list);
// Collections.swap(list,1,2);
int frequency = Collections.frequency(list, 123);
System.out.println(list);
System.out.println(frequency);
}
}
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