Java集合类-开篇


公众号:菜鸡干Java 站点:https://www.maliaoblog.cn

集合介绍

Java集合类是一种特别的工具类,可以储存对象,并实现了常用的数据结构,另外还能保存具有映射关系的关联数组。集合大致分为Set,List,Queue,Map四种,其中Set代表无序、不可重复,List代表有序、重复,Map则代表具有映射关系,Java5增加了Queue集合,代表一种队列集合实现。Java集合就像一种容器,把多个对象放到容器中。Java5之前,J集合会丢失对象的数据类型,把所有对象都当成Object类型,从Java5开始增加了泛型,集合可以记住容器中对象的数据类型,从而能编写更简洁的代码。

所有的集合类都位于java.util包下,后来在java.util.concurrent包下提供了多线程集合类。集合类和数组不太一样,数组元素可以是基本数据类型,也可以是对象;而集合只能保存对象(实际保存的是对象的引用变量)。集合类主要由两个接口来实现,CollectionMap,两个根接口

上图有Map接口的众多实现类,这些类在功能、用法上存在一定的差异,但它们都有一个功能特征,保存的每项数据是Key-value键值对。MapKey是不可重复的,key用于标识集合集合里的每项数据,如果要查数据,根据Key来获取。添加一个对象到集合中,Set集合无法记住这个元素的顺序,系统无法识别,所以Set里的元素不能重复。

对于这四种集合,其中常用的有:HashSet、TreeSet、ArrayList、ArrayDeque、LinkedList、HashMap和TreeMap等实现类。

Collection和Iterator接口

Collection接口是List,Set,Queue接口的父接口,如果接口没弄明白,可以看看之前的文章Java的异常、多态要点及抽象类和接口。Collection接口定义了如下方法:

boolean add(Object o) 向集合里添加一个元素,如果添加成功则返回true
boolean addAll(Collection c) 把集合内元素添加到指定集合,成功返回true
void clear() 清除集合内所有元素,将集合长度变为0
boolean contains(Object o) 返回集合是否包含指定元素
boolean containsAll(Collection c) 返回集合是否包含集合c所有元素
boolean isEmpty() 返回集合是否为空,长度为0返回true
Iterator iterator() 返回一个Iterator对象用于遍历
boolean remove(Object o) 删除指定元素o,如果有多个删除第一个
boolean retainAll(Collection c) 从集合中删除集合c里不包含的元素,相当于求和集合c的交集
int size() 返回集合里元素个数
Object[] toArray() 将一个集合转换成数组
boolean remove(Collection c) 从集合中删除集合c里包含的元素

具体可阅读API文档,里面有详细信息。编译时可能会输出一些警告,提醒没有使用泛型来限制集合内元素类型,不过之后会提到泛型编程。当使用System.outprintln方法来输出集合对象时,将输出[e1,e2...]形式,这是因为所有Collextion实现类重写了toString方法,该方法可一次性输出集合中所有元素。如果想依次访问集合中的每一个元素,则需要使用某种遍历方法。

集合的遍历

一、Lambda表达式遍历

Java8为Iterable接口新增了一个forEach方法,参数类型是一个函数式接口,而Iterable接口是Collection接口的父接口,所以Collection集合类也可以调用该方法。当调用IterableforEach(Consumer a)方法时,程序将集合元素传给Consumeraccept(T t)抽象方法,然后用Lambda表达式遍历。

Collection names = new HashSet();
names.add("张三");
names.add("李四");
names.forEach(obj ->System.out.println(" "+obj));

二、Java8增强Iterator遍历集合

Iterator接口也是Java集合框架的成员,但它与CollectionMap不一样,它们是用来放对象的,而Iterator则用于遍历Collecton集合中的元素,Iterator对象也被称为迭代器

Iterator接口定义了如下4种方法:

  • boolean hasNext():如果没有遍历完,则返回true
  • Object next():返回集合的下一个元素,注意是Object对象
  • void remove():删除集合上一次next方法返回的元素
  • void forEachRemaining(Consumer a):Java8新增的方法,该方法可使用Lambda表达式遍历集合
Collection names = new HashSet();
names.add("张三");
names.add("李四");
Iterator it = names.iterator();
while(it.hasNext()){
    String name = (String)it.next();
    System.out.println(name);
    if(name.equals("张三")){
        it.remove();//names.remove(name);将报错
    }//迭代时不能改变集合元素的值
}

Iterator仅用于遍历集合,本身不提供装载对象的能力。如果要创建一个Iterator对象,则必须要有一个被遍历的集合,没有集合那要Iterator何用。迭代器采用快速报错fail-fast机制,一旦检测到集合已被修改,抽象立即发出ConcurrentModificationException异常,而不是显示修改后的结果,这样可以避免在共享资源时而引发异常问题。

三、foreach循环遍历集合

除了可以使用Iterator接口迭代访问Collection集合里元素之外,使用Java5提供的foreach循环迭代访问更简单。

Collection names = new HashSet();
names.add("张三");
names.add("李四");
for(Objection obj : names){
    String name = (String)obj;
    System.out.println(name);
}

Iterator接口迭代集合元素类似,foreach循环中的迭代变量也不是集合元素本身,系统只是把值赋给变量,同样集合也不能改变。

使用Lambda表达式遍历Iterator

Java8为Iterator新增forEachRemaining()方法,该方法所需参数同样也是函数式接口,原理类似,调用时将集合元素传给Consumer的accept(T t)方法。

Collection names = new HashSet();
names.add("张三");
names.add("李四");
Iterator it = names.iterator();
it.forEachRemaining(obj -> System.out.println(" "+obj));


本质上还是遍历集合names,所有上面的方法也可以归为遍历集合方法的一种,利用IteratorforEachRemaining方法和Lambda表达式遍历,又比Iterator自己提供的方法遍历简洁了一点。


文章作者: 流浪舟
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外,均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 流浪舟 !
评论
 上一篇
Java集合(二)-Set集合 Java集合(二)-Set集合
Set集合Set集合和Collection基本相同,没有提供额外的方法,主要是行为上的不同,Set不允许包含重复元素,否则add()方法会返回false。接下来将主要介绍四种Set类,HashSet,TreeSet,LinkedHashSe
2020-10-03
下一篇 
Java构造器和初始化块 Java构造器和初始化块
Java构造器和初始化块构造器是一个特殊的方法,但定义构造器和普通方法没什么太大区别,该有的都有。不过为了区分还是看看不一样的地方。 方法名:构造器方法名需要和类名一样 返回值:构造器不定义返回值,也不用返回void,但是它会返回一个对象
2020-09-24
  目录