Java集合的嵌套遍历(单列集合)

本文介绍了Java中ArrayList集合存储自定义对象的遍历方式,包括Iterator、listIterator、普通for循环和增强for循环。接着讨论了集合的嵌套遍历,特别是在处理多个班级集合ArrayList<ArrayList<Student>>时如何遍历每个班级的学生信息。同时,文章还通过一个需求实例展示了如何生成10个1~20之间不重复的随机数,涉及Random类和ArrayList的使用。

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1.ArrayList集合存储自定义对象并遍历,有几种方式?

 *     Iterator iterator() ;
 *     listIterator listiterator();(可以不写)
 *     普通for循环:size()和get(int index)相结合;
 *     增强for循环 ;

public static void main(String[] args) {
		
		//创建ArrayList集合
		ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>() ;
		
		//创建学生对象
		Student s1 = new Student("张三", 20) ;
		Student s2 = new Student("李四", 19) ;
		Student s3 = new Student("王五", 22) ;
		Student s4 = new Student("赵六", 26) ;
		
		//添加元素
		array.add(s1) ;
		array.add(s2) ;
		array.add(s3) ;
		array.add(s4) ;
		
		//方式1:迭代器遍历:Iterator 
		Iterator<Student> it = array.iterator() ;
		while(it.hasNext()) {
			Student s = it.next() ;
			System.out.println(s.getName()+"----"+s.getAge());
		}
		System.out.println("-------------------");
		//方式2:普通for
		for(int x = 0 ; x < array.size() ; x ++) {
			Student s = array.get(x) ;
			System.out.println(s.getName()+"----"+s.getAge());
		}
		
		System.out.println("-------------------");
		//方式3:增强for循环
		for(Student s : array) {
			System.out.println(s.getName()+"----"+s.getAge());
		}
	}

2.集合的嵌套遍历

 

 

要弄明白集合的存储类型是什么,对象是谁,变量是谁...

[需求1]

有一个Java基础班,里面有很多学生,把一个班级集合:ArrayList<Student> 
不止一个Java基础班,这个时候就定义大集合:ArrayList<ArrayList<Student>>

有三个基础班,分别遍历每一个班里面学生信息:(name,age) 

public static void main(String[] args) {
		
		//创建一个大的集合
		ArrayList<ArrayList<Student>> bigArrayList = new ArrayList<ArrayList<Student>>() ;
		
		//创建第一个班的集合对象
		ArrayList<Student> firstArray = new ArrayList<Student>() ;
		//创建学生对象
		Student s1 = new Student("曹操",35) ;//后知后觉
		Student s2 = new Student("诸葛亮", 29);//先知先觉
		Student s3 = new Student("蒋干", 30) ;//不知不觉
		
		//给第一个班添加元素
		firstArray.add(s1) ;
		firstArray.add(s2) ;
		firstArray.add(s3) ;
		
		//将第一个集合添加到大集合中
		bigArrayList.add(firstArray) ;
		
		//创建第二个班集合对象
		ArrayList<Student> secondArray = new ArrayList<Student>() ;
		Student s11 = new Student("宋江",38) ;
		Student s22 = new Student("鲁智深", 29);
		Student s33 = new Student("武松", 30) ;
		
		secondArray.add(s11) ;
		secondArray.add(s22) ;
		secondArray.add(s33) ;
		
		//添加到大集合
		bigArrayList.add(secondArray) ;
		
		//创建第三个集合对象
		ArrayList<Student> thirdArray = new ArrayList<Student>() ;
		Student s111 = new Student("高圆圆",38) ;
		Student s222 = new Student("唐嫣", 29);
		Student s333 = new Student("刘若英", 30) ;
		
		thirdArray.add(s111) ;
		thirdArray.add(s222) ;
		thirdArray.add(s333) ;
		//添加到集合
		bigArrayList.add(thirdArray) ;
		
		//增强for遍历:大集合
		for(ArrayList<Student> array: bigArrayList) {
			for(Student s:array) {
				System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
			}
		}
	}

 

[需求2]求10个1~20之间的随机数,要求数据不能重复 

分析:
 *  可以使用数组,数组的长度固定,不够好,使用集合去做
 *
 * 创建一个随机数类对象Random 
 * 获取指定的随机数的范围:
 *        int nextInt()  ;  获取的int类型的范围
 *        int nextInt(int n) ;获取1~n之间的数据 ,[0,n)    
 * 创建一个ArrayList集合对象,元素类型:Integer类型
 * 定义统计遍历:count  是从0开始
 * 判断如果统计遍历小于10
 *       先计算出1-20之间的随机数,还需要判断集合中是否包含这些元素
 *       如果不包含,添加,count++
 *       包含,重复,不搭理了....
 * 大于10,不搭理
 *
 * 遍历即可

public static void main(String[] args) {
		//创建随机数类对象
		Random r = new Random() ;
		
		//创建一个ArrayList集合
		ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>() ;
		
		//定义统计变量
		int count = 0 ;
		
		//判断统计变量的个数
		while(count <10) {
			//个数符合的情况下,计算出1-20之间的随机数
			int number = r.nextInt(20) +1 ;
			
			//需要判断集合总是发包含这个number
			if(!array.contains(number)) {
				array.add(number) ;
				count ++ ;
			}
		}
		
		//增强for
		for(Integer i : array) {
			System.out.println(i);
		}
	}

 

<think>我们讨论单列集合和双列集合在反序列化时的兼容性和类型限制。首先明确:-单列集合:指实现了`Collection`接口的集合,如`List`,`Set`,`Queue`等,它们存储单个元素序列。-双列集合:指实现了`Map`接口的集合,如`HashMap`,`TreeMap`等,它们存储键值对(key-valuepairs)。根据引用[1],序列化和反序列化需要数据的类型可序列化(即实现`Serializable`接口)。因此,无论是单列还是双列集合,其集合类本身以及集合中存储的所有元素都必须满足序列化要求。###一、单列集合的反序列化要求1.**集合类本身的要求**:-集合类必须实现`Serializable`接口。Java标准库中的集合类(如`ArrayList`,`HashSet`,`LinkedList`等)都实现了该接口[^1][^2]。-示例:`ArrayList`可序列化,而`Arrays.asList()`返回的集合(实际上是`Arrays$ArrayList`)也实现了`Serializable`,因此可以序列化。2.**元素类型要求**:-集合中的每个元素都必须实现`Serializable`接口。如果有一个元素未实现,则序列化时会抛出`NotSerializableException`。-对于泛型集合,反序列化时由于类型擦除,需要显式类型转换。例如:```java//序列化时List<Student>list=newArrayList<>();//反序列化后List<?>rawList=(List<?>)ois.readObject();for(Objectobj:rawList){if(objinstanceofStudent){Students=(Student)obj;//安全转换}}```-如果集合元素类型不一致(如多态集合),则每个具体类型都必须可序列化。3.**特殊情况处理**:-**不可变集合**:如`Collections.unmodifiableList()`生成的集合,其本身可序列化,但底层依赖的原始集合必须可序列化。-**类型安全集合**:使用`Collections.checkedCollection()`包装的集合在反序列化时会保留类型信息,但运行时仍需显式转换。###二、双列集合的反序列化要求1.**集合类本身的要求**:-`Map`实现类(如`HashMap`,`LinkedHashMap`)都实现了`Serializable`接口[^2]。2.**键值类型要求**:-所有键(Key)和值(Value)都必须实现`Serializable`接口。-泛型限制同样存在类型擦除问题:```javaMap<String,Student>map=(Map<String,Student>)ois.readObject();//编译时通过,但运行时可能抛出ClassCastException```-更安全的做法是逐项转换:```javaMap<?,?>rawMap=(Map<?,?>)ois.readObject();for(Map.Entry<?,?>entry:rawMap.entrySet()){if(entry.getKey()instanceofString&&entry.getValue()instanceofStudent){Stringkey=(String)entry.getKey();Studentvalue=(Student)entry.getValue();}}```3.**嵌套集合问题**:-若值类型为集合(如`Map<String,List<Student>>`),则内层集合(如`List<Student>`)及其元素(如`Student`)也必须可序列化[^4]。###三、共性兼容性问题1.**版本一致性**:-所有相关类(包括集合类、元素类、键值类)的`serialVersionUID`必须一致,否则反序列化失败[^1]。2.**跨平台限制**:-不同JVM实现可能有差异,避免使用特定实现类(如`sun.misc.Unsafe`相关操作)。3.**动态代理与Lambda**:-动态生成的代理对象或Lambda表达式可能无法序列化(如引用[3]提到的动态对象问题)。###四、最佳实践对比|**集合类型**|**兼容性要点**|**类型安全建议**||--------------|---------------------------------------|---------------------------------------------||单列集合|元素类型单一化|使用`Collections.checkedList()`包装并校验类型||双列集合|键和值均需可序列化|避免使用复杂嵌套泛型,逐项类型检查||通用要求|所有类声明`serialVersionUID`|重写`readObject()`处理字段变更|>**示例:安全的双列集合反序列化**>```java>//序列化前创建类型安全视图>Map<String,Student>safeMap=Collections.checkedMap(newHashMap<>(),String.class,Student.class);>oos.writeObject(safeMap);>>//反序列化时直接转换(仍需捕获ClassCastException)>Map<String,Student>deserializedMap=(Map<String,Student>)ois.readObject();>```###五、特殊情况处理-**异构集合**:单列集合存储不同类型对象时,需确保所有可能类型均已知且可序列化。-**枚举键**:双列集合使用枚举作为键时,枚举类默认可序列化,无需额外处理。---**§§相关问题§§**1.如何在反序列化单列集合时避免`ClassCastException`?2.双列集合中若值类型为泛型集合(如`Map<String,List<String>>`),如何保证类型安全?3.不可序列化的集合视图(如`Collections.synchronizedMap()`生成的集合)是否可被序列化?4.跨JVM版本反序列化集合时如何保持兼容性?</think> ### 单列集合与双列集合的反序列化兼容性及类型要求 在Java反序列化中,单列集合(实现`Collection`接口)和双列集合(实现`Map`接口)的兼容性及类型限制存在显著差异,核心要点如下: --- #### 一、单列集合的反序列化 1. **兼容性要求** - 集合类本身需实现`Serializable`(如`ArrayList`, `HashSet`等标准集合类已实现[^1]) - **所有元素类型**必须实现`Serializable`接口,否则抛出`NotSerializableException`[^1][^3] - 示例: ```java List<Student> list = new ArrayList<>(); // Student必须实现Serializable oos.writeObject(list); // 序列化 List<?> deserialized = (List<?>) ois.readObject(); // 反序列化后需逐元素类型转换 ``` 2. **类型限制** - **泛型擦除问题**:运行时无法获取原始泛型类型[^4],需显式类型检查和强制转换: ```java for (Object obj : deserialized) { if (obj instanceof Student) { Student s = (Student) obj; // 安全转换 } } ``` - **嵌套集合**:若元素为子集合(如`List<List<String>>`),所有嵌套层级的泛型类型必须可序列化[^4] - **元素多态性**:支持存储不同子类对象(如`List<Animal>`含`Cat`对象),但所有子类均需可序列化且版本兼容[^3] --- #### 二、双列集合的反序列化 1. **兼容性要求** - `Map`实现类需实现`Serializable`(如`HashMap`, `TreeMap`已实现[^2]) - **键(Key)和值(Value)的所有类型**均需实现`Serializable` - 示例: ```java Map<String, Student> map = new HashMap<>(); // String和Student均需可序列化 oos.writeObject(map); Map<?, ?> deserializedMap = (Map<?, ?>) ois.readObject(); ``` 2. **类型限制** - **键值对类型安全**:需分别校验Key和Value的类型[^5]: ```java for (Map.Entry<?, ?> entry : deserializedMap.entrySet()) { if (entry.getKey() instanceof String && entry.getValue() instanceof Student) { String key = (String) entry.getKey(); Student value = (Student) entry.getValue(); } } ``` - **嵌套泛型**:如`Map<String, List<Student>>`需确保: - `String`可序列化 - `List`集合类可序列化 - `Student`可序列化[^4][^5] - **Key的特殊性**:若Key为自定义对象(如`Student`作为Key),必须正确重写`hashCode()`和`equals()`以保证反序列化后的一致性 --- #### 三、关键差异总结 | **特性** | 单列集合(如List/Set) | 双列集合(如Map) | |------------------------|--------------------------------|--------------------------------| | **反序列化目标** | 元素序列 | 键值对 | | **类型校验重点** | 元素类型单一约束 | Key类型 + Value类型双重约束 | | **嵌套泛型风险** | 元素集合时需多层校验[^4] | Key/Value为集合时需多层校验 | | **运行时类型安全** | 需遍历后逐元素转换 | 需分别校验Key和Value的类型 | > ✅ **最佳实践**: > - 优先使用`Collections.checkedCollection()`或`Collections.checkedMap()`创建**类型安全集合**,在序列化前封装: > ```java > List<Student> safeList = Collections.checkedList(new ArrayList<>(), Student.class); > Map<String, Student> safeMap = Collections.checkedMap(new HashMap<>(), String.class, Student.class); > ``` --- **
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