Java集合框架(一)

时间:2023-01-14 19:23:41

原文  http://www.jianshu.com/p/e31fb2600e4f

集合类存放于java.util包中,集合类存放的都是对象的引用,而非对象本身,出于表达上的便利,我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用(reference)

集合类型主要有3种:set(集)、list(列表)和map(映射)

通俗的说,集合就是一个放数据的容器,准确的说是放数据对象引用的容器

Collection接口

Collection 是最基本的集合接口,一个 Collection 代表一组 Object,即 Collection 的元素,Java不提供直接继承自Collection的类,只提供继承于的子接口(如List和set)

Collecton接口常用的子接口有:List接口、Set接口

List接口常用的子类有:ArrayList类、LinkedList类

Set接口常用的子类有:HashSet类、LinkedHashSet类如

接口多态的调用

Collection<String> collection = new ArrayList<String>(); 

Java集合框架(一)

741560-20170330144456389-1484217347.png

注意

学习Java中三种长度表现形式

  • 数组 .length 属性,返回值 int
  • 字符串 .length() 方法,返回值 int
  • 集合 .size() 方法, 返回值 int

Iterator接口

迭代器概述

java中提供了很多个集合,它们在存储元素时,采用的存储方式不同。 我们要取出这些集合中的元素,可通过一种通用的获取方式来完成

每种集合的底层的数据结构不同,例如ArrayList是数组,LinkedList底层是链表,但是无论使用那种集合,我们都会有判断是否有元素以及取出里面的元素的动作,那么Java为我们提供一个迭代器定义了统一的判断元素和取元素的方法

  • hasNext() 如果有元素可以迭代,则返回true
  • next() 返回迭代的下一个元素

Iterator 接口,找实现类, Collection 接口定义方法, ArrayList 重写方法 iterator() 返回了 Iterator 接口的实现类的对象

public class Test { public static void main(String[] args) { Collection<String> collection = new ArrayList<String>(); collection.add("cuzz1"); collection.add("cuzz2"); collection.add("cuzz3"); collection.add("cuzz4"); // 迭代器,对集合ArrayList中的元素进行取出 // 调用集合iterator()方法取出,Iterator接口的实现类的对象 Iterator<String> iterator = collection.iterator(); // 接口的实现类对象,调用方法hasNext()判断集合中是否有元素 boolean bool = iterator.hasNext(); // 接口的实现类的对象,调用方法next()取出集合中的元素 // String str = iterator.next(); // System.out.println(str); // 迭代是反复的内容,使用循环实现 while(iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } } }

集合元素的转型

使用集合时,我们需要注意以下几点:

  • 集合中储存都是对象的地址,那集合可以储存基本数据类型吗? 
    jdk1.5版本以后可以存储了,因为出现类基本类型包装类,可以自动装箱操作,这样集合中的元素就是基本数值的包装类对象
  • 存储时提升了Object。取出时要使用元素的特有内容,必须向下转型
public class Test { public static void main(String[] args) { // Collection<String> collection = new ArrayList<String>(); // 不指定数据类型 Collection collection = new ArrayList(); collection.add("cuzz1"); collection.add("cuzz2"); collection.add("cuzz3"); collection.add("cuzz4"); Iterator iterator = collection.iterator(); while (iterator.hasNext()){ // 由于元素别放进集合后全部被提升为Object类型 // 当需要使用子类特有的方法时,需要向下转型 String str = (String) iterator.next(); System.out.println(str.length()); } } }

注意如果集合中放的是多个对象,这时进行向下转型会发生类型转换异常

增强for循环

JDK1.5新特性,增强for循环,JDK1.5版本后,出现新的接口 java.lang.Iterable

Collection开是继承Iterable,Iterable作用,实现增强for循环

格式:

for( 数据类型 变量名 : 数组或者集合 ){

}

泛型

泛型的引入

在前面学习集合时,我们都知道集合中是可以存放任意对象的,只要把对象存储集合后,那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象,并且进行相应的操作,这时必须采用类型转换。比如下面程序:

public class Test { public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); list.add("abc"); list.add("itcast"); list.add(5); // 由于集合没有做任何限定,任何类型都可以给其中存放 // 相当于:Object obj=new Integer(5); Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ // 需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型 String str = (String) it.next(); // String str=(String)obj; // 编译时期仅检查语法错误,String是Object的儿子可以向下转型 // 运行时期String str=(String)(new Integer(5)) // String与Integer没有父子关系所以转换失败 // 程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException System.out.println(str.length()); } } }

泛型的定义和使用

从JDK1.5开始,引入了参数化类型(Parameterized Type)的概念,改造了所有的Java集合,使之都实现泛型,允许程序在创建集合时就可以指定集合元素的类型,比如 List<String> 就表名这是一个只能存放 String 类型的 List

public class Test { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("cuzz1"); list.add("cuzz2"); // list.add(1); // 类型不符,直接报错 }

伪泛型

Java语言中的泛型则不一样,它只在程序源码中存在,在编译后的字节码文件中,就已经被替换为原来的原始类型(Raw Type,也称为裸类型)了,并且在相应的地方插入了强制转型代码,因此对于运行期的Java语言来说,ArrayList与ArrayList就是同一个类。所以说泛型技术实际上是Java语言的一颗语法糖,Java语言中的泛型实现方法称为类型擦除,基于这种方法实现的泛型被称为伪泛型

泛型类

一个泛型类(generic class)就是具有一个或多个类型变量的类。定义一个泛型类十分简单,只需要在类名后面加上<>,再在里面加上类型参数:

例如,API中的 ArrayList 集合:

class ArrayList<E>{ public boolean add(E e){ } public E get(int index){ } }

创建对象时,确定泛型的类型

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); 

此时的变量E就代表 String 类型

class ArrayList<String>{ public boolean add(String e){ } public String get(int index){ } }

泛型的方法

定义格式:修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }

例如,API中的ArrayList集合中的方法:

public <T> T[] toArray(T[] a){ } ,该方法,用来把集合元素存储到指定数据类型的数组中,返回已存储集合元素的数组

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); String[] arr = new String[100]; String[] result = list.toArray(arr);

泛型的接口

与泛型类定义类似

public interface List <E>{ abstract boolean add(E e); }

实现类,先实现接口,不理会泛型

public class ArrayList<E> implements List<E>{ }

后期创建集合对象的时候指定数据类型, new ArrayList<String>()

泛型的通配符

通配符 “?”

如果定义一个方法,该方法用于打印出任意参数化类型的集合中的所有数据,“?”,如List<?>,“?”可以代表任意类型,“任意”也就是未知类型。

public class GenericTest { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>(); array.add("123"); array.add("456"); set.add(789); set.add(890); printItems(array); printItems(set); } public static void printItems(Collection<?> collection){ Iterator<?> iterator = collection.iterator(); while(iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); } } }

通配符上界

<? extends Employee> 限制的是父类, 上限限定

酒店员工是厨师,服务员,经理三者的父类,所在只有这三个限定在其中

public static void iterator(ArrayList<? extends Employee> array){ Iterator<? extends Employee> it = array.iterator(); while(it.hasNext()){ // 获取出的next() 数据类型,是什么Employee Employee e = it.next(); e.work(); } }

通配符下界

<? super Employee> 限制的是子类, 下限限定

只能传递Employee的父类