【0】README

0.1） 本文描述轉自 core java volume 1， 源代碼為原創，旨在理解 java集合——視圖與包裝器 的相關知識；
0.2） for full source code , please visit https://github.com/pacosonTang/core-java-volume/blob/master/chapter13/ViewAndWrapper.java

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1.1）通過使用視圖可以獲得其他的實現了集合接口和映射表接口的對象；

• 1.1.1）視圖定義：映射表類的keySet方法就是這樣一個荔枝；keySet 方法返回一個實現了Set接口的類對象， 這個類的方法對原映射表進行操作， 這種集合稱為視圖；

1.2）集合框架中的遺留類圖概覽

1.3）輕量級集包裝器

• 1.3.1）Arrays類的靜態方法asList 將返回一個包裝了普通 java 數組的List 包裝器。 這個方法可以將數組傳遞給一個期望得到列表或集合變元的方法， 例如：

Card[] cardDeck = new Card[25]; List<Card> cardList = Arrays.asList(cardDeck); （數組轉List視圖對象）

對以上代碼的分析（Analysis）：

• A1）返回的對象不是 ArrayList。 它是一個視圖對象， 帶有訪問底層數組的get和set方法；而改變該數組大小的所有方法（與迭代器相關的add 和 remove方法） 都會拋出一個UnsupportedOperationException 異常；
• A2）asList方法： 它已經被聲明為一個具有可變參數的方法， 除了可以傳遞一個數組外， 還可以將各個元素直接傳遞給這個方法：

List<String> names = Arrays.asList<"a", "b", "c">;

• A3）以上這個方法調用 Collections.nCopies(n , anObject) ： 將返回一個實現了 List接口的不可修改對象， 并給人一種包含n個元素， 每個元素都是 Object的 錯覺；
• 1.3.2）看個荔枝：（干貨——創建了 100個 DEFAULT， 由于字符串對象只存儲了一次， 所以付出的存儲代價很小， 這是視圖技術的一種巧妙的應用）
  
  

List<String> settings = Collections.nCopies(100, "DEFAULT");

干貨問題：（如何區分 Collection 和 Collections）

• Anotation） Collections 類包含很多實用方法， 這些方法的參數和返回值都是集合。 不要將 Collection接口 和 Collections 包裝類 混淆起來了；

• 1.3.3）調用以下代碼： Collections.singleton(anObject); 則返回一個視圖對象。 這個對象實現了Set 接口。 返回的對象實現了一個不可修改的單元素集， 而不需要付出建立數據結構的 開銷。 singletonList 和 singletonMap 方法類似；
  
  

  1.4） 子范圍

• 1.4.1）可以為很多集合建立子范圍視圖；
  如， List g2 = staff.subList(10,20); 從列表staff 中取出 第10個~第19個元素；（第一個 索引包含在內，第二個索引不包含在內）

• 1.4.2）可以將任何操作應用到子范圍， 并且能夠自動地反應整個列表的情況；
  如， g2.clear()； 現在， 元素自動地從 staff 列表中清除了，并且g2 為空；

• 1.4.3）對于有序集合映射表， 可以使用 排序順序而不是元素位置建立子范圍。

• 1.4.3.1）SortedSet 接口說明了3個方法：

SortedSet<E> subSet(E from ,E to) SortedSet<E> headSet(E to) SortedSet<E> tailSet(E from)

• 以上方法將返回 大于等于from 小于to的所有元素子集；
• 1.4.3.2）有序映射表有類似方法：

SortedSet<E> subMap(E from ,E to) SortedSet<E> headMap(E to) SortedSet<E> tailMap(E from)

• 返回映射表視圖， 該映射表包含鍵落在指定范圍內的所有元素；
  
• 1.4.4） java SE6 引入的 NavigableSet 接口 賦予子范圍操作更多 的控制能力。 可以指定是否包括邊界：

NabigableSet<E> subSet(E from, boolean fromInclusive, E to, boolean toInclusive); NabigableSet<E> headSet(E to, boolean toInclusive); NabigableSet<E> tailSet(E from, boolean fromInclusive);

1.5）不可修改視圖

• Collections 還有幾個方法， 用于產生集合的不可修改視圖。 這些視圖對現有集合增加了一個運行時的檢查。 如果發現試圖對集合進行修改， 就拋出一個異常， 同時這個集合將保持未修改狀態；
  （再次提醒：注意區分　Collection 和 Collections）
• 1.5.1）可以使用下列6種方法獲得不可修改視圖：

Collections.unmodifiableCollection Collections.unmodifiableList Collections.unmodifiableSet Collections.unmodifiableSortedSet Collections.unmodifiableMap Collections.unmodifiableSortedMap

• 每個方法都定義于一個接口。如， Collections.unmodifiableList　與 ArrayList、LinkedList 或者任何實現了 List接口的其他類一起協同工作；
  

• 1.5.1荔枝）：

List<String> staff = new LinkedList<>(); lookAt（Collections.unmodifiableList(staff)）; // 返回一個不可修改視圖， 傳遞給 loopAt方法；

• Collections.unmodifiableList 方法返回一個實現List接口的類對象。當然，lookAt方法 可以調用 List 接口中的所有方法， 而不只是訪問器。但是所有的更改器方法，已經被重新定義為 拋出一個 UnsuportedOperationException 異常，而不是 將調用傳遞給底層集合；
• 1.5.2）不可修改視圖并不是 集合本身不可修改 （干貨——只是無法通過其投影出的視圖修改原始集合）。 仍然可以通過集合的原始引用對集合進行修改。并且仍然可以讓集合的元素調用更改方法；
• 1.5.3）由于視圖只是包裝了 接口而不是 實際的集合對象， 所以只能訪問 接口中定義的方法； 如， LinkedList 類有一些非常方便的方法， addFirst 和 addLast ， 它們都不是 List接口的方法，不能通過修改視圖進行訪問；

Warning）

• W1） unmodifiableCollection 方法將返回一個集合， 它的equals 方法不調用底層集合的equals 方法； 相反，它繼承了 Object 類的 equals 方法， 該方法只是檢測兩個對象是否是同一個對象；
• W2）如果將 集 或 列表轉換成集合， 就再也無法檢測其內容是否相同了， 視圖就是以這種方式運行的， 因為內容是否相等的檢測在分層結構的這一層上沒有定義妥當；
• W3）視圖將以同樣的方式處理 hashCode 方法；

1.6）同步視圖

• 1.6.1）如果由多個線程訪問集合，就必須確保集不會被意外破壞， 類庫的設計者使用視圖及直接來確保常規集合的線程安全。
• 1.6.2）例如， Collections 類的 靜態 synchronizedMap 方法將任何一個映射表轉換成具有同步訪問方法的 Map：

Map<String, Employee> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Employee>());

1.7）檢查視圖

• 1.7.1）出現的問題：

ArrayList<String> strings = new ArrayList<>(); ArrayList rawList = strings; rawList.add(new Date());//

• 這個錯誤的 add 命令在運行時檢測不到。 相反，只有在 調用 get方法， 并將其 轉換為 String 時，這個類才會拋出一個異常；
  

• 1.7.2）解決方法：檢查視圖可以探測到這類問題。下面定義了一個安全列表：
  List safeString = Collections.checkedList(strings, String.class);
  視圖的add 方法將檢測 插入的對象是否屬于給定的類。 如果不屬于給定的類， 就立即拋出一個 ClassCastException。 這樣做的好處是錯誤可以在正確的位置得以報告：

ArrayList rawList = safeString; rawList.add(new Date()); // checked list chrows a ClassCastException

Warning）

• W1）被檢測視圖受限于 虛擬機可以運行的運行時檢查。例如， 對于ArrayList

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java集合——视图与包装器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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