JavaSE第七講Java中的集合框架.ppt

Java SE,第七講,Java中的集合框架,概述,容器類(lèi)類(lèi)庫(kù)的用途是持有對(duì)象，所有的容器都只能保存對(duì)Object的引用。 Collection: 一組獨(dú)立的元素 List: 必須保持元素特定的順序 Set: 不能有重復(fù)元素 Map: 一組成對(duì)的鍵值對(duì)（key-value pair，key and value are all objects）對(duì)象。因此Map 可以返回所有鍵（key）組成的 Set，所有值（value）組成的Collection。,集合框架圖,更多的時(shí)候我們只關(guān)心頂層的接口（interface）和具體的實(shí)現(xiàn)類(lèi)（concrete class），而且不再推薦使用遺留的類(lèi)（如Vector、Hashtable等）?？梢詫⑸蠄D簡(jiǎn)化為右圖：,簡(jiǎn)化的集合框架圖,容器中的對(duì)象都是Object,容器中只能容納對(duì)象，不能容納基本類(lèi)型 在將對(duì)象加入容器的時(shí)候就丟失了類(lèi)型信息 在使用容器中的元素前必須要做類(lèi)型轉(zhuǎn)換操作,Java SE的自動(dòng)裝箱（Auto-boxing）與拆箱（Auto-unboxing）,基本數(shù)據(jù)類(lèi)型（primitive type）與對(duì)應(yīng)的包裝類(lèi)（wrapper class）之間可以自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 注意關(guān)于null引用的拆箱和相等性“”的判斷,容器中可以容納基本類(lèi)型,Java SE增加了自動(dòng)拆裝箱的特性后，容器中就可以容納基本類(lèi)型了。 把基本類(lèi)型放入容器前自動(dòng)裝箱 從容器中取基本類(lèi)型前自動(dòng)拆箱,Java SE的泛型(Generic type),泛型支持定義帶有類(lèi)型參數(shù)（Parameterized type）的類(lèi)，這些參數(shù)由您在實(shí)例化時(shí)指定。泛型為提高大型程序的類(lèi)型安全和可維護(hù)性帶來(lái)了很大的潛力。 泛型在本質(zhì)上是指參數(shù)化類(lèi)型 操作參數(shù)化類(lèi)型的類(lèi),接口或者方法被稱作泛型,如泛型類(lèi)或泛型方法。,Point.java,限定容器中能持有的對(duì)象類(lèi)型,Java SE增加范性機(jī)制后，就可以限定容器中能持有的對(duì)象類(lèi)型。 對(duì)象放入容器后不會(huì)自動(dòng)丟失類(lèi)型信息 從容器中取對(duì)象不需要轉(zhuǎn)型 類(lèi)型安全，減少開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度,迭代器（Iterator）,遍歷并選擇序列中的對(duì)象。客戶端程序員不關(guān)心序列底層的結(jié)構(gòu)。 集合對(duì)象的iterator()方法要求容器返回一個(gè)Iterator。第一次調(diào)用Iterator的next()方法時(shí)，它返回序列的第一個(gè)元素 。 使用next()獲得序列中的下一個(gè)元素。而且只能向下移動(dòng) 使用hasNext()檢查序列中是否還有元素 使用remove()將上一次返回的元素從迭代器中移除,List 接口,次序是 List 最重要的特點(diǎn)；它保證維護(hù)元素特定的順序 。 ArrayList，由數(shù)組實(shí)現(xiàn)的List。允許對(duì)元素進(jìn)行快速隨機(jī)訪問(wèn)，但是向List 中間插入與移除元素的速度很慢 。 LinkedList，對(duì)順序訪問(wèn)進(jìn)行了優(yōu)化，向 List 中間插入與刪除的開(kāi)銷(xiāo)并不大。隨機(jī)訪問(wèn)則相對(duì)較慢 。,TestLinkedList.java,TestArrayList.java,Set 接口,存入 Set 的每個(gè)元素都必須是唯一的。因?yàn)镾et 不保存重復(fù)元素，加入 Set 的元素必須定義equals()方法以確保對(duì)象的唯一性。Set 接口不保證維護(hù)元素的次序 。 HashSet：為快速查找設(shè)計(jì)的Set。存入HashSet 的對(duì)象必須定義hashCode() 重載equals()方法時(shí)永遠(yuǎn)要重載hashCode()方法。否則的話會(huì)導(dǎo)致類(lèi)與所有基于散列的集合一起使用時(shí)不能正常工作，這些集合包括HashSet、HashMap和Hashtable 。,Set 接口,java.lang.Object規(guī)范的約定 如果在應(yīng)用程序執(zhí)行期間，用于對(duì)象的equals()方法中的信息不被修改，那么對(duì)同一對(duì)象的多次調(diào)用，hashCode()方法總是返回相同的整數(shù)。這個(gè)整數(shù)不要求在同一應(yīng)用程序的不同執(zhí)行間保持一致 。 如果兩個(gè)對(duì)象按照equals()方法是相同的，那么對(duì)這兩個(gè)對(duì)象的任一個(gè)調(diào)用hashCode()方法，必須要產(chǎn)生同樣的整數(shù)結(jié)果 如果兩個(gè)對(duì)象根據(jù)equals()方法不相同，那么對(duì)這兩個(gè)對(duì)象中的任一個(gè)對(duì)象調(diào)用hashCode()方法，不要求產(chǎn)生兩個(gè)不同的整數(shù)結(jié)果。但是，為不相等的對(duì)象產(chǎn)生不同的整數(shù)結(jié)果可以提高h(yuǎn)ash表的性能 。,PhoneNumber.java,Set 接口,LinkedHashSet：具有 HashSet 的查詢速度，同時(shí)使用鏈表維護(hù)元素的次序，使得看起來(lái)元素是以插入的順序保存的。 SortedSet：保持次序的 Set，底層為樹(shù)結(jié)構(gòu)。使用它可以從Set中提取有序的序列 。 TreeSet是接口SortedSet的唯一實(shí)現(xiàn)類(lèi)，SortedSet的意思是“按比較函數(shù)對(duì)元素排序”，而不是指“元素插入的次序”。插入到SortedSet中的元素必須實(shí)現(xiàn)java.lang.Comparable接口（或者能夠被一個(gè)特定的Comporator接受）；并且所有的元素必須必須可以相互比較，否則會(huì)拋出ClassCastException。強(qiáng)烈建議compareTo()方法的相等測(cè)試與equals()方法有同樣的結(jié)果 。,TestSortedSet.java,PhoneNumber2.java,Map 接口,ArrayList 使用數(shù)字從對(duì)象序列中選擇元素，因此它在數(shù)字與對(duì)象之間建立了關(guān)聯(lián)。Map維護(hù)“鍵值對(duì)”的關(guān)聯(lián)性，使你可以通過(guò)“鍵”查找“值” 。 LinkedHashMap：類(lèi)似于 HashMap，但是迭代遍歷它時(shí)，取得“鍵值對(duì)”的順序是其插入次序，或者是最近最少使用（LRU）的次序。只比HashMap 慢一點(diǎn)。而在迭代訪問(wèn)時(shí)反而更快，因?yàn)樗褂面湵砭S護(hù)內(nèi)部次序 。 SortedMap：確?！版I值對(duì)”中的“鍵”處于排序狀態(tài)，其中TreeMap是其唯一實(shí)現(xiàn) 。,TestLinkedHashMap.java,HashMap & Hashtable,HashMap是Hashtable的輕量級(jí)實(shí)現(xiàn)（非線程安全的實(shí)現(xiàn)），他們都實(shí)現(xiàn)了Map接口，主要區(qū)別在于 ： HashMap允許空（null）鍵值（key），而Hashtable不允許。HashMap由于非線程安全，效率上要高于Hashtable 。 HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsValue和containsKey。因?yàn)閏ontains方法容易讓人引起誤解 。,TestHashMap.java,HashMap & Hashtable,Hashtable繼承自Dictionary類(lèi)，而HashMap是Java1.2引進(jìn)的Map 接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。最大的不同是Hashtable的方法是Synchronize的，而HashMap不是，在多個(gè)線程訪問(wèn)Hashtable時(shí)，不需要自己為它的方法實(shí)現(xiàn)同步，而HashMap 就必須為之提供同步 。 Hashtable和HashMap采用的hash/rehash算法都大概一樣，所以性能不會(huì)有很大的差異 。,ArrayList & Vector,ArrayList與Vector都是使用數(shù)組方式存