【Collection、泛型】

第一章 Collection集合

1.1 集合概述

• 集合：集合是java中提供的一種容器，可以用來存儲多個數據。

集合和數組既的區別：

• 數組的長度是固定的。集合的長度是可變的。
• 數組中存儲的是同一類型的元素，可以存儲基本數據類型值。集合存儲的都是對象。而且對象的類型可以不一致。在開發中一般當對象多的時候，使用集合進行存儲。

1.2 集合框架

集合按照其存儲結構可以分為兩大類，分別是單列集合java.util.Collection和雙列集合java.util.Map

• Collection：單列集合類的根接口，用于存儲一系列符合某種規則的元素，它有兩個重要的子接口，分別是java.util.List和java.util.Set。其中，List的特點是元素有序、元素可重復。Set的特點是元素無序，而且不可重復。List接口的主要實現類有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，Set接口的主要實現類有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。
  
  其中，橙色框里填寫的都是接口類型，而藍色框里填寫的都是具體的實現類。

1.3 Collection 常用功能

Collection是所有單列集合的父接口，因此在Collection中定義了單列集合(List和Set)通用的一些方法，這些方法可用于操作所有的單列集合。方法如下：

• public boolean add(E e)： 把給定的對象添加到當前集合中 。
• public void clear() :清空集合中所有的元素。
• public boolean remove(E e): 把給定的對象在當前集合中刪除。
• public boolean contains(E e): 判斷當前集合中是否包含給定的對象。
• public boolean isEmpty(): 判斷當前集合是否為空。
• public int size(): 返回集合中元素的個數。
• public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存儲到數組中。

第二章 Iterator迭代器

2.1 Iterator接口

在程序開發中，經常需要遍歷集合中的所有元素。針對這種需求，JDK專門提供了一個接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一員，但它與Collection、Map接口有所不同，Collection接口與Map接口主要用于存儲元素，而Iterator主要用于迭代訪問（即遍歷）Collection中的元素，因此Iterator對象也被稱為迭代器。

迭代的概念：

• 迭代：即Collection集合元素的通用獲取方式。在取元素之前先要判斷集合中有沒有元素，如果有，就把這個元素取出來，繼續在判斷，如果還有就再取出出來。一直把集合中的所有元素全部取出。這種取出方式專業術語稱為迭代。
• 想要遍歷Collection集合，那么就要獲取該集合迭代器完成迭代操作，下面介紹一下獲取迭代器的方法：
  • public Iterator iterator(): 獲取集合對應的迭代器，用來遍歷集合中的元素的。

Iterator接口的常用方法如下：

• public E next():返回迭代的下一個元素。
• public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，則返回 true。

public class IteratorDemo {public static void main(String[] args) {// 使用多態方式 創建對象Collection<String> coll = new ArrayList<String>();// 添加元素到集合coll.add("串串星人");coll.add("吐槽星人");coll.add("汪星人");//遍歷//使用迭代器 遍歷 每個集合對象都有自己的迭代器Iterator<String> it = coll.iterator();// 泛型指的是 迭代出 元素的數據類型while(it.hasNext()){ //判斷是否有迭代元素String s = it.next();//獲取迭代出的元素System.out.println(s);}} }

tips:：在進行集合元素取出時，如果集合中已經沒有元素了，還繼續使用迭代器的next方法，將會發生java.util.NoSuchElementException沒有集合元素的錯誤。

2.2 迭代器的實現原理

我們在之前案例已經完成了Iterator遍歷集合的整個過程。當遍歷集合時，首先通過調用t集合的iterator()方法獲得迭代器對象，然后使用hashNext()方法判斷集合中是否存在下一個元素，如果存在，則調用next()方法將元素取出，否則說明已到達了集合末尾，停止遍歷元素。

Iterator迭代器對象在遍歷集合時，內部采用指針的方式來跟蹤集合中的元素，為了讓初學者能更好地理解迭代器的工作原理，接下來通過一個圖例來演示Iterator對象迭代元素的過程：

在調用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一個元素之前，不指向任何元素，當第一次調用迭代器的next方法后，迭代器的索引會向后移動一位，指向第一個元素并將該元素返回，當再次調用next方法時，迭代器的索引會指向第二個元素并將該元素返回，依此類推，直到hasNext方法返回false，表示到達了集合的末尾，終止對元素的遍歷。

2.3 增強for

增強for循環(也稱for each循環)是JDK1.5以后出來的一個高級for循環，專門用來遍歷數組和集合的。它的內部原理其實是個Iterator迭代器，所以在遍歷的過程中，不能對集合中的元素進行增刪操作。

格式：

for(元素的數據類型 變量 : Collection集合or數組){ //寫操作代碼 }

它用于遍歷Collection和數組。通常只進行遍歷元素，不要在遍歷的過程中對集合元素進行增刪操作。

第三章 泛型

3.1 泛型概述

• 泛型：可以在類或方法中預支地使用未知的類型。

tips:一般在創建對象時，將未知的類型確定具體的類型。當沒有指定泛型時，默認類型為Object類型。

3.2 使用泛型的好處

• 將運行時期的ClassCastException，轉移到了編譯時期變成了編譯失敗。
• 避免了類型強轉的麻煩。

3.3 泛型的定義與使用

定義和使用含有泛型的類

定義格式：

修飾符 class 類名<代表泛型的變量> { }

例如，API中的ArrayList集合：

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

使用泛型： 即什么時候確定泛型。

在創建對象的時候確定泛型

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

此時，變量E的值就是String類型,那么我們的類型就可以理解為：

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

再例如，ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

此時，變量E的值就是Integer類型,那么我們的類型就可以理解為：

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

舉例自定義泛型類

public class MyGenericClass<MVP> {//沒有MVP類型，在這里代表 未知的一種數據類型 未來傳遞什么就是什么類型private MVP mvp;public void setMVP(MVP mvp) {this.mvp = mvp;}public MVP getMVP() {return mvp;} }

使用:

public class GenericClassDemo {public static void main(String[] args) { // 創建一個泛型為String的類MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>(); // 調用setMVPmy.setMVP("大胡子登登");// 調用getMVPString mvp = my.getMVP();System.out.println(mvp);//創建一個泛型為Integer的類MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>(); my2.setMVP(123); Integer mvp2 = my2.getMVP();} }

含有泛型的方法

定義格式：

修飾符 <代表泛型的變量> 返回值類型 方法名(參數){ }

例如，

public class MyGenericMethod { public <MVP> void show(MVP mvp) {System.out.println(mvp.getClass());}public <MVP> MVP show2(MVP mvp) { return mvp;} }

使用格式：調用方法時，確定泛型的類型

public class GenericMethodDemo {public static void main(String[] args) {// 創建對象MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();// 演示看方法提示mm.show("aaa");mm.show(123);mm.show(12.45);} }

含有泛型的接口

定義格式：

修飾符 interface接口名<代表泛型的變量> { }

例如，

public interface MyGenericInterface<E>{public abstract void add(E e);public abstract E getE(); }

使用格式：

1、定義類時確定泛型的類型

例如

public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {@Overridepublic void add(String e) {// 省略...}@Overridepublic String getE() {return null;} }

此時，泛型E的值就是String類型。

2、始終不確定泛型的類型，直到創建對象時，確定泛型的類型

例如

public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {@Overridepublic void add(E e) {// 省略...}@Overridepublic E getE() {return null;} }

確定泛型：

/** 使用*/ public class GenericInterface {public static void main(String[] args) {MyImp2<String> my = new MyImp2<String>(); my.add("aa");} }

3.4 泛型通配符

當使用泛型類或者接口時，傳遞的數據中，泛型類型不確定，可以通過通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object類中的共性方法，集合中元素自身方法無法使用。

通配符基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么類型來接收的時候,此時可以使用?,?表示未知通配符。

此時只能接受數據,不能往該集合中存儲數據。

舉個例子：

public static void main(String[] args) {Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();getElement(list1);Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();getElement(list2); } public static void getElement(Collection<?> coll){} //？代表可以接收任意類型

tips:泛型不存在繼承關系 Collection list = new ArrayList();這種是錯誤的。

通配符高級使用----受限泛型

之前設置泛型的時候，實際上是可以任意設置的，只要是類就可以設置。但是在JAVA的泛型中可以指定一個泛型的上限和下限。

泛型的上限：

• 格式： 類型名稱 <? extends 類 > 對象名稱
• 意義： 只能接收該類型及其子類

泛型的下限：

• 格式： 類型名稱 <? super 類 > 對象名稱
• 意義： 只能接收該類型及其父類型

比如：現已知Object類，String 類，Number類，Integer類，其中Number是Integer的父類

public static void main(String[] args) {Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();getElement(list1);getElement(list2);//報錯getElement(list3);getElement(list4);//報錯getElement2(list1);//報錯getElement2(list2);//報錯getElement2(list3);getElement2(list4);} // 泛型的上限：此時的泛型?，必須是Number類型或者Number類型的子類 public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){} // 泛型的下限：此時的泛型?，必須是Number類型或者Number類型的父類 public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Collection、泛型】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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