黑马程序员--泛型、集合框架工具类:collections和Arrays

时间:2023-02-24 23:11:32

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泛型

泛型:jdk1.5版本以后出现的一个安全机制。表现格式:< >

好处:

1:将运行时期的问题ClassCastException问题转换成了编译失败,体现在编译时期,程序员就可以解决问题。

2:避免了强制转换的麻烦。

 

只要带有<>的类或者接口,都属于带有类型参数的类或者接口,在使用这些类或者接口时,必须给<>中传递一个具体的引用数据类型。

 

泛型技术:其实应用在编译时期,是给编译器使用的技术,到了运行时期,泛型就不存在了。

为什么因为泛型的擦除:也就是说,编辑器检查了泛型的类型正确后,在生成的类文件中是没有泛型的。

在运行时,如何知道获取的元素类型而不用强转呢?

泛型的补偿:因为存储的时候,类型已经确定了是同一个类型的元素,所以在运行时,只要获取到该元素的类型,在内部进行一次转换即可,所以使用者不用再做转换动作了。

 

什么时候用泛型类呢?

当类中的操作的引用数据类型不确定的时候,以前用的Object来进行扩展的,现在可以用泛型来表示。这样可以避免强转的麻烦,而且将运行问题转移到的编译时期。

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泛型在程序定义上的体现:

//泛型类:将泛型定义在类上。

class Tool<Q>

 {

private Q obj;

public  void setObject(Q obj)

 {

this.obj = obj;

}

public Q getObject() 

{

return obj;

}

}

//当方法操作的引用数据类型不确定的时候,可以将泛型定义在方法上。

public <W> void method(W w) 

{

System.out.println("method:"+w);

}

//静态方法上的泛型:静态方法无法访问类上定义的泛型。如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候,必须要将泛型定义在方法上。

public static <Q> void function(Q t) 

{

System.out.println("function:"+t);

}

//泛型接口.

interface Inter<T> 

{

void show(T t);

}

class InterImpl<R> implements Inter<R>

 {

public void show(R r) 

{

System.out.println("show:"+r);

}

}

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泛型中的通配符:可以解决当具体类型不确定的时候,这个通配符就是 ?  ;当操作类型时,不需要使用类型的具体功能时,只使用Object类中的功能。那么可以用 通配符来表未知类型。

 

泛型限定:

上限:?extends E:可以接收E类型或者E的子类型对象。

下限:?super E:可以接收E类型或者E的父类型对象。

 

上限什么时候用:往集合中添加元素时,既可以添加E类型对象,又可以添加E的子类型对象。为什么?因为取的时候,E类型既可以接收E类对象,又可以接收E的子类型对象。

 

下限什么时候用:当从集合中获取元素进行操作的时候,可以用当前元素的类型接收,也可以用当前元素的父类型接收。

 

泛型的细节:

1、泛型到底代表什么类型取决于调用者传入的类型,如果没传,默认是Object类型

2、使用带泛型的类创建对象时,等式两边指定的泛型必须一致;

原因:编译器检查对象调用方法时只看变量,然而程序运行期间调用方法时就要考虑对象具体类型了;

3、等式两边可以在任意一边使用泛型,在另一边不使用(考虑向后兼容)

ArrayList<String> al = new ArrayList<Object>();  //

//要保证左右两边的泛型具体类型一致就可以了,这样不容易出错。

ArrayList<? extends Object> al = new ArrayList<String>();

al.add("aa");  //

//因为集合具体对象中既可存储String,也可以存储Object的其他子类,所以添加具体的类型对象不合适,类型检查会出现安全问题。 ?extends Object 代表Object的子类型不确定,怎么能添加具体类型的对象呢?

public static void method(ArrayList<? extends Object> al) {

al.add("abc");  //

//只能对al集合中的元素调用Object类中的方法,具体子类型的方法都不能用,因为子类型不确定。

}

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API--- java.lang.System: 属性和行为都是静态的。

long currentTimeMillis(); // 返回当前时间毫秒值

exit();  // 退出虚拟机

Properties getProperties() ;  // 获取当前系统的属性信息

 

Properties prop = System.getProperties(); //获取系统的属性信息,并将这些信息存储到Properties集合中。 

 

System.setProperty("myname","毕老师"); //给系统属性信息集添加具体的属性信息

//临时设置方式:运行jvm时,可以通过jvm的参数进行系统属性的临时设置,可以在java命令的后面加入 –D<name>=<value>  用法:java –Dmyname=小明 类名。

 

String name = System.getProperty("os.name");//获取指定属性的信息

 

//想要知道该系统是否是该软件所支持的系统中的一个。

Set<String> hs = new HashSet<String>();

hs.add("Windows XP");

hs.add("Windows 7");

if(hs.contains(name))

System.out.println("可以支持");

else

System.out.println("不支持");

集合框架工具类:collections和Arrays

Collections它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象,内部提供的都是静态方法。

静态方法:

Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。

Collections.sort(list,new ComparatorByLen());//按指定的比较器方法排序。

class ComparatorByLen implements Comparator<String>{

public int compare(String s1,String s2){

int temp = s1.length()-s2.length();

return temp==0?s1.compareTo(s2):temp;

}

}

Collections.max(list); //返回list中字典顺序最大的元素。

int index = Collections.binarySearch(list,"zz");//二分查找,返回角标。

Collections.reverseOrder();//逆向反转排序。

Collections.shuffle(list);//随机对list中的元素进行位置的置换。

 

将非同步集合转成同步集合的方法:Collections中的  XXX synchronizedXXX(XXX);

List synchronizedList(list);

Map synchronizedMap(map);

原理:定义一个类,将集合所有的方法加同一把锁后返回。

 

Collection 和 Collections的区别

Collections是个java.util下的类,是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化(将非同步的集合转换成同步的)等操作。

Collection是个java.util下的接口,它是各种集合结构的父接口,继承于它的接口主要有SetList,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。

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Arrays

用于操作数组对象的工具类,里面都是静态方法。

asList方法:将数组转换成list集合。

String[] arr = {"abc","kk","qq"};

List<String> list = Arrays.asList(arr);//arr数组转成list集合。

将数组转换成集合,有什么好处呢?用aslist方法,将数组变成集合;

可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素:isEmpty()、contains、indexOf、set; 

注意(局限性):数组是固定长度,不可以使用集合对象增加或者删除等,会改变数组长度的功能方法。比如addremoveclear。(会报不支持操作异常UnsupportedOperationException);

如果数组中存储的引用数据类型,直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。

如果数组中存储的是基本数据类型,asList会将数组实体作为集合元素存在。

示例:

import java.util.*;  
class ArraysDemo
{
public static void main(String[] args)
{
int[] arr = {2,4,5};
System.out.println(Arrays.toString(arr));//转换为字符串形式

String[] arr = {"abc","cc","kkkk"};//字符串数组

List<String> list = Arrays.asList(arr);
sop("contains:"+list.contains("cc"));//判断是否存在"cc"这个元素

Integer[] nums = {2,4,5};
List<Integer> li = Arrays.asList(nums);
sop("asList--Integer[]转集合:" + li);
}

//打印方法
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
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集合变数组:用的是Collection接口中的方法:toArray();

如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size,那么toArray方法,会自定再创建一个该类型的数据,长度为集合的size

如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size,那么toArray方法,就不会创建新数组,直接使用该数组即可,并将集合中的元素存储到数组中,其他为存储元素的位置默认值null

所以,在传递指定类型数组时,最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。

将集合变成数组后有什么好处?限定了对集合中的元素进行增删操作,只要获取这些元素即可。

示例:

import java.util.*;  
class CollectionToArray
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();

al.add("abc1");
al.add("abc2");
al.add("abc3");
//将集合变为String数组
String[] arr = al.toArray(new String[al.size()]);
//利用Arrays操作数组的方法
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}

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扩展知识:增强for、可变参数(...静态导入、枚举


y> >可变参数(...

foreach语句,foreach简化了迭代器。

格式:// 增强for循环括号里写两个参数,第一个是声明一个变量,第二个就是需要迭代的容器

for( 元素类型 变量名 : Collection集合 数组 {

}

高级for循环和传统for循环的区别:

高级for循环在使用时,必须要明确被遍历的目标。这个目标,可以是Collection集合或者数组,如果遍历Collection集合,在遍历过程中还需要对元素进行操作,比如删除,需要使用迭代器。

如果遍历数组,还需要对数组元素进行操作,建议用传统for循环因为可以定义角标通过角标操作元素。如果只为遍历获取,可以简化成高级for循环,它的出现为了简化书写。

 

高级for循环可以遍历map集合吗?不可以。但是可以将map转成set后再使用foreach语句。

 

1)、作用:对存储对象的容器进行迭代: 数组  collection   map

2)、增强for循环迭代数组:

String [] arr = {"a", "b", "c"};//数组的静态定义方式,只试用于数组首次定义的时候

for(String s : arr) {

System.out.println(s);

}

3)、单列集合 Collection

List list = new ArrayList();

list.add("aaa");

// 增强for循环没有使用泛型的集合能不能使用增强for循环迭代?能

for(Object obj : list) {

String s = (String) obj;

System.out.println(s);

}

4)、双列集合 Map

Map map = new HashMap();

map.put("a", "aaa");

// 传统方式:必须掌握这种方式

Set entrys = map.entrySet(); // 1.获得所有的键值对Entry对象

iter = entrys.iterator(); // 2.迭代出所有的entry

while(iter.hasNext()) {

Map.Entry entry = (Entry) iter.next();

String key = (String) entry.getKey(); // 分别获得keyvalue

String value = (String) entry.getValue();

System.out.println(key + "=" + value);

}

// 增强for循环迭代:原则上map集合是无法使用增强for循环来迭代的,因为增强for循环只能针对实现了Iterable接口的集合进行迭代;Iterablejdk5中新定义的接口,就一个方法iterator方法,只有实现了Iterable接口的类,才能保证一定有iterator方法,java有这样的限定是因为增强for循环内部还是用迭代器实现的,而实际上,我们可以通过某种方式来使用增强for循环。

for(Object obj : map.entrySet()) {

Map.Entry entry = (Entry) obj;  // obj 依次表示Entry

System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());

}

5)、集合迭代注意问题:在迭代集合的过程中,不能对集合进行增删操作(会报并发访问异常);可以用迭代器的方法进行操作(子类listIterator:有增删的方法)。

6)、增强for循环注意问题:在使用增强for循环时,不能对元素进行赋值;

int[] arr = {1,2,3};

for(int num : arr) {

num = 0; //不能改变数组的值

}

System.out.println(arr[1]); //2

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可变参数(...:用到函数的参数上,当要操作的同一个类型元素个数不确定的时候,可是用这个方式,这个参数可以接受任意个数的同一类型的数据。

 

和以前接收数组不一样的是:

以前定义数组类型,需要先创建一个数组对象,再将这个数组对象作为参数传递给函数。现在,直接将数组中的元素作为参数传递即可。底层其实是将这些元素进行数组的封装,而这个封装动作,是在底层完成的,被隐藏了。所以简化了用户的书写,少了调用者定义数组的动作。

如果在参数列表中使用了可变参数,可变参数必须定义在参数列表结尾(也就是必须是最后一个参数,否则编译会失败。)

如果要获取多个int数的和呢?可以使用将多个int数封装到数组中,直接对数组求和即可。

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静态导入:导入了类中的所有静态成员,简化静态成员的书写。

import static java.util.Collections.*;  //导入了Collections类中的所有静态成员

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枚举:关键字 enum

问题:对象的某个属性的值不能是任意的,必须为固定的一组取值其中的某一个;

解决办法:

1)、在setGrade方法中做判断,不符合格式要求就抛出异常;

2)、直接限定用户的选择,通过自定义类模拟枚举的方式来限定用户的输入,写一个Grade类,私有构造函数,对外提供5个静态的常量表示类的实例;

3)jdk5中新定义了枚举类型,专门用于解决此类问题;

4)、枚举就是一个特殊的java类,可以定义属性、方法、构造函数、实现接口、继承类;

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自动拆装箱:java中数据类型分为两种 : 基本数据类型   引用数据类型(对象)

在 java程序中所有的数据都需要当做对象来处理,针对8种基本数据类型提供了包装类,如下:

int --> Integer

byte --> Byte

short --> Short

long --> Long

char --> Character

double --> Double

float --> Float

boolean --> Boolean

 

jdk5以前基本数据类型和包装类之间需要互转:

基本---引用   Integer x = new Integer(x);

引用---基本   int num = x.intValue();

1)Integer x = 1; x = x + 1;  经历了什么过程?装箱 à 拆箱 à 装箱;

2)、为了优化,虚拟机为包装类提供了缓冲池,Integer池的大小 -128~127 一个字节的大小

3)String池:Java为了优化字符串操作 提供了一个缓冲池;