Java集合框架

Posted 2020-07-24

Java SE包含了由一组类和接口组成的Java集合框架，用来将储存的数据以某种结构组织，并以特定的方式来访问这些数据，其目的就是提供一个处理对象集合的通用框架。

Java集合框架将对象储存的方式分为三种类型，分别是：

　　　　Set（集）：对象容器中的对象没有顺序，且不能重复。

　　　　List（列表）：对象容器中的对象按照索引顺序排序，可以有重复的对象。

　　　　Map（映射）：对象容器中的元素包含一对“键对象-值对象”映射，其中键对象不能重复，值对象可以重复。

为支持对象的排序和遍历，提供以下几个接口：

　　　　接口SortedSet为Set类型容器提供排序功能。

　　　　接口SortedMap是为Map类型容器提供键对象的排序。

　　　　接口Iterator提供了对集合对象进行遍历访问的遍历器。

　　　　接口Comparable和Comparator用来实现集合中对象的排序。

集合Collection接口位于Set接口和List接口的最顶层，是Set接口和List接口的父接口。Collection接口定义了基本操作（增删...）、批量操作、数组操作的基本方法。

在Collection接口中有一个iterator（）方法可以返回一个Iterator对象，来遍历集合中的所有元素。

Iterator接口的方法：

　　　　　　　　　　1.hasNext（）：如果集合中还有更多的元素，该方法返回true。

　　　　　　　　　　2.next（）：返回集合中的下一个元素。

　　　　　　　　　　3.remove（）：删除iterator返回的最后一个元素。

每个集合都提供专用的机制访问各自的数据，但它们都支持iterator方法，故我们可以通过统一的机制来应用于所有结合类的遍历。

此外，JDK1.5后又提供了foreach循环语句，可以用更简单的方法遍历集合和数组。

在实际开发中我们常常是用Collection接口的子接口：List和Set

 

List接口

　　1.List中的元素是有顺序的。

　　2.List通常允许元素重复。

　　3.支持null元素

　　4.可以通过索引访问List对象中的元素

1) ArrayList(在底层使用数组作为容器，不同的是可以增删查改)

　　常用方法：add（）、addAll、get（）、set（）、remove（）　　

　　Vector与Arraylist类似，区别是Vector线程安全，速度较慢。

泛型：

　　　　允许在定义类、接口的时候指定类型形式参数，强迫程序在编译期检查从集合中取得的数据的类型。

equals（）方法：

　　　　定位一个对象是通过equals方法比较来进行定位的。

 

2）LinkedList

　　　　LinkedList是实现了双向链表功能的列表，列表中每个元素均放在独立的空间中，并且每一个空间都保存有上一个和下一个链表的索引。

　　　　在需要对元素中间部分进行大量的增删查改时，可以选择使用LinkedList。

 

Set接口

　　　　继承了Collection接口的全部方法，并且有如下特征：

　　　　　　　　1.元素不能重复（必须重写equals（）方法&hashcode（）方法）

　　　　　　　　2.元素可能有顺序，也可能没有。

　　　　　　　　3.不能用索引来直接访问Set中的元素。

　　　　Set最常用的类是HashSet和TreeSet

　　　　　　　　1.HashSet

　　　　　　　　基于哈希算法的Set接口实现，有以下特点：

　　　　　　　　　　　　1.遍历HashSet时，元素无顺序。

　　　　　　　　　　　　2.不允许出现重复的元素。（具有相同的哈希码且用equals（）方法比较返回true的两个对象）

　　　　　　　　　　　　3.允许包含null元素

　　　　　　　　2.TreeSet

　　　　　　　　在实现Set接口的同时实现了SortedSet接口，保证对象按照一定的顺序排序。这种顺序不是按照对象添加的顺序而是按照一定的算法来排序。

　　　　　　　　也可以根据提供的Comparator进行排序。

　　　　　　　　在JDK类库中有一部分类实现了Comparable接口，例如Integer、Double、String等到，该接口有一个compareTo（object o）方法，返回整型数据，返回为正数为大向后排序。

　　　　　　　　TreeSet根据集合元素的大小按照升序排列，而自定义排序是按照特定的比较器排序（使用comparator接口，同时改写compare（object 01，object o2）方法）。

 

Map 接口

　　　　　　Map接口是Java集合框架中不同于Collection接口的另一个重要的接口，它对应的是一种从键（Key）到值（Value）对应关系的集合。Map类型有两组对象，key和value，key不能重复，value可以重复。

　　　　　　Map接口中定义了Map对象所共有的方法：基本操作、批量操作、Collection视角的操作（提供了将Map转化为Collection的手段）

　　　　　　Map的基本方法：get（object key）返回与指定键相关的值 、put（object key，object value）向该映射添加键值对、remove（object key）删除指定的键值对

containsKey（object key）如果该映射包含指定键返回true、containsValue（object value）如果该映射包含指定值返回true、keySet（）、values（）

　　　　　　

　　　　　　Map特点：我们可以设置有意思的键（如将用户名设置为key键）；Map不能同时遍历键和值，只能遍历其中之一。

　　

　　HashMap

　　　　　　基于哈希算法的Map接口实现。必须重写hashcode（）和equals方法。

　　　　　　hashMap使用哈希码通过键对其内容进行快速的查找。

　　TreeMap

　　　　　　TreeMap类是基于红黑树算法的Map接口实现，其键的存放方式和TreeSet相似，存放在树中，键的顺序按照自然顺序或者自定义顺序两种方式排列。因为其考虑到了排序问题，故速度比HashMap慢。

 

工具类Collections和Arrays

　　　　　工具类Collections和Arrays提供了大量方法，对元素进行排序、查询、修改等操作，且都是静态方法。

　　　　　Collections.Sort（object o）自然顺序排序、Collections.reverse（object o）反转排序、Collections.shuffle(object o)混排

　　　　　此外Collections还提供了多个静态方法用于创建线程安全的同步集合：

　　　　　　　　　　1.synchronizedCollection（Collection c）返回一个线程安全的collection。

　　　　　　　　　　2.synchronizedList(List list)返回一个线程安全的list

　　　　　　　　　　3.synchronizedSet(Set s)返回一个线程安全的set

　　　　　　　　　　4.synchronizedMap(Map m)返回一个线程安全的map　　

 

　　　　Arrays类

　　　　　　　　用来操作数组的排序和搜索等。

 

　　　　Hashtable的子类Properties

　　　　　　　　用于处理属性文件夹，将Map形式的键值对数据存在一个扩展名为“.properties”的文本文件中，作为软件的配置文件。

　　　　　　Properties类的主要方法：

　　　　　　　　　　1.getProperty（String key）根据属性键key获取对应的值。

　　　　　　　　　　2.setProperty（String key，String value）设置属性

　　　　　　　　　　3.load（InputStream in）：从输入流中装载全部属性

　　　　　　　　　　4.store（OutputStream out，String comments）将属性内容通过输出流输出